《高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第11點(diǎn) 分析全反射、臨界角問題的思路素材 教科版選修3-4（通用）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第11點(diǎn) 分析全反射、臨界角問題的思路素材 教科版選修3-4（通用）（2頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第11點(diǎn)　分析全反射、臨界角問題的思路 分析光的全反射、臨界角問題的一般思路： 1．畫出恰好發(fā)生全反射的光路圖． 2．利用幾何知識分析邊、角關(guān)系，找出臨界角． 3．以恰好發(fā)生全反射的光線為比較對象來判斷其他光線是否發(fā)生全反射，從而畫出其他光線的光路圖． 對點(diǎn)例題　半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖1所示，O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時，發(fā)生全反射的臨界角為45°.一束與MN平面成45°角的平行光射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出，求在MN平面上射出的光束的寬度為多少？ 圖1 解題指導(dǎo)　如圖所示，過O點(diǎn)作與MN成45°角

2、的半徑，沿該半徑方向入射的光線AO，剛好與圓柱面垂直，不發(fā)生折射，沿直線射到O點(diǎn)，它與過O點(diǎn)的法線夾角剛好等于臨界角45°，故AO是剛好能發(fā)生全反射的臨界光線．在O點(diǎn)的左側(cè)，如光線BC，它在圓柱面上要發(fā)生折射，入射到MN上時的入射角要大于45°，肯定能發(fā)生全反射．故在MO之間不會有光線射出．在AO右側(cè)的光線，經(jīng)圓柱面折射，射到ON之間的入射角小于45°，因此能從ON面射出． 其右邊界應(yīng)是和圓柱面相切的光線． 該光線與圓柱面的切點(diǎn)剛好在O′處， 設(shè)入射角為θ1，折射角為θ2. 由n＝得： sin θ2＝， 當(dāng)θ1等于90°時，θ2＝45°， 即圖中θ2＝45°.O′E⊥ON，

3、 所以射出的光線在MN上的寬度OE＝Rsin 45°＝R. 答案　R 技巧點(diǎn)撥　求光線照射的范圍時，關(guān)鍵是如何找出邊界光線，如果發(fā)生全反射，剛能發(fā)生全反射時的臨界光線就是一個邊界光線，而另一光線要通過分析找出． 潛水員在水深為h的地方向水面觀望時，發(fā)現(xiàn)整個天空及遠(yuǎn)處地面的景物均呈現(xiàn)在水面處的圓形區(qū)域內(nèi)，已知水的臨界角為θ，則所觀察到的圓形區(qū)域半徑為(　　) A．htan θ B．hsin θ C. D. 答案　A 解析　如圖所示，水面上景物發(fā)出的光線經(jīng)水面折射后均在頂角為2θ的圓錐里，人的眼睛處在圓錐的頂點(diǎn)處，而最遠(yuǎn)處的景物進(jìn)入眼睛的光線幾乎是緊貼水面，其入射角接近90°，折射角為θ.因此，人看到的景物呈現(xiàn)在人眼上方以O(shè)點(diǎn)為圓心、半徑為r的水面區(qū)域內(nèi)，由圖可知r＝htan θ.