粤教版物理3-4配套文档：第4章 章末复习课 含解析

——教学资料参考参考范本—— 粤教版物理3-4配套文档：第4章 章末复习课 含解析 ______年______月______日 ____________________部门 页码 / 总页数 一、光的折射和全反射 光在涉及两个界面或两个以上界面问题时，难点集中在第二个界面，此时经常要利用一些数学知识得到对应的入射角后，再来判断，可能会发生全反射现象．若是平行玻璃砖的双界面是不会发生全反射的，若是其他的双界面，比如半圆形玻璃砖与空气构成的双界面等，就可能发生全反射． 单色细光束射到折射率n＝的透明球表面，光束在过球心的平面内，入射角i＝45°.研究经折射进入球内后又经内表面反射一次，再经球面折射后射出的光线，如图4－1所示(图上已画出入射光线和出射光线)． 图4－1 (1)在图上大致画出光线在球内的路径和方向． (2)求入射光线与出射光线之间的夹角α. (3)如果入射的是一束白光，透明球的色散情况与玻璃相仿，问哪种颜色光的α角最大，哪种颜色光的α角最小？ 【解析】 (1)如图 (2)由折射定律 sin r＝＝＝， 得r＝30°. 由几何关系及对称性有：＝r－(i－r)＝15°，α＝30°. 页码 / 总页数 (3)由于α＝4r－2i＝4r－90°，因此，n越大，r越小，α越小，所以紫光α最小，红光α最大． 【答案】 (1)如图所示 (2)30° (3)紫光α角小，红光α角大 二、测介质的折射率 前面已学习了测定玻璃折射率的一些方法，下面再介绍几种测液体(如水)折射率的一些方法． 1．成像法 (1)利用水面的反射成像和水的折射成像． 方法：如图4－2所示， 图4－2 在一盛满水的烧杯中，紧挨杯口竖直插一直尺，在直尺的对面观察水面，能同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像，若从点P看到直尺在水下最低点的刻度B的像B′(折射成像)恰好跟直尺在水面上刻度A的像A′(反射成像)重合，读出AC、BC的长，量出烧杯内径d，即可求出水的折射率 n＝. (2)利用折射成像 2．插针法 原理：光的折射定律． 页码 / 总页数 方法：如图4－3所示， 图4－3 取一方木板，在板上画出互相垂直的两条线AB、MN，从它们的交点O处画直线OP(使∠PON＜45°)，在直线OP上P、Q两点垂直插两枚大头针．把木板放入水中，使AB与水面相平，MN与水面垂直．在水面上观察，调整视线使P的像被Q的像挡住，再在木板S、T处各插一枚大头针，使S挡住Q、P的像，T挡住S及Q、P的像．从水中取出木板，画出直线ST，量出图中的角i、r，则水的折射率n＝sin i/sin r. 3．视深法 原理：利用视深公式h′＝h/n. 方法：在一盛水的烧杯底部放一粒绿豆，在水面上方吊一根针，如图4－4所示．调节针的位置，直到针尖在水中的像与看到的绿豆重合，测出针尖距水面距离即为杯中水的视深h′，再测出水的实际深度h，则水的折射率n＝h/h′. 图4－4 4．全反射法 页码 / 总页数 原理：全反射现象． 方法：在一盛满水的大玻璃缸下面放一发光电珠，如图4－5所示．在水面上观察，看到一圆的发光面，量出发光面直径D及水深h，则水的折射率n＝. 图4－5 一圆柱形容器，底半径与高之比为2∶3，眼睛沿DA方向看去恰能看到底部边缘P点，将容器注满某种液体，眼睛仍保持DA方向看去，恰能看到底部圆心Q点，如图4－6所示． 图4－6 (1)求此液体的折射率； (2)从液面上方垂直向下观察，桶底看起来的深度是多少？ 【解析】 (1)依题意做折射光路图， 设容器高为3H，n＝， 由几何关系知：sin θ1＝，R＝2H，AP＝5H. sin θ2＝，AQ＝H. 所以n＝＝＝＝1.44. (2)从液面正视容器底部Q点，由折射而成的虚像深度H′＝＝＝H. 页码 / 总页数