热点讲座13.光学重点题型突破例析热点解读光的折射定律是光学中唯一Ⅱ级要求的知识点，属高频考点，另外尽管全反射属Ⅰ级要求，但它与折射定律能很好地综合在一起，而且全反射与生产、生活密切相关，容易出联系实际的题目.如2009年山东理综第37（2）题，2009年浙江理综第18题，2009年天津理综第7题，2008年宁夏理综第32（2）题，2008年山东理综第37（2）题.光的本性在高考中也时常出现，如2009年福建理综第13题，上述考题主要涉及四种题型，下面做简要分析.章末总结专题讲座专题一光的折射问题的求解方法依据光的折射定律和折射率公式解答问题时，首先依据题意画出光路图，找出入射角和折射角，并确定其大小，再应用和列式求解.注意运用有关几何知识列出辅助方程.【例1】如图1所示，真空中有一个半径为R=0.1m、质量分布均匀的玻璃球，频率为f=5.0×1014Hz的细激光束在真空中沿直线BC传播，在玻璃球表面的C点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中.已21sinsinnvcn图1知∠COD=120°,玻璃球对该激光束的折射率为.求：（1）此激光束在真空中的波长；（2）此激光束进入玻璃时的入射角θ1；（3）此激光束穿越玻璃球的时间.解析（1）(2)设激光束在玻璃球中的折射角为θ2,则由图知θ2=30°，所以3.m100.6m1051037148fc21sinsinnm/s103m/s3103m103cos2,)3(.60,23sinsin882121ncvRxvxtn故答案（1）6.0×10-7m(2)60°(3)1.0×10-9s点评本题考查折射定律的运用，解答这类问题的基本方法：（1）结合题意准确作出光路图，注意要作准法线；（2）利用平面几何知识找到入射角和其对应的折射角，以及找到边角间的三角函数关系；（3）应用折射定律（或折射率公式）更方程求解.专题二全反射和临界角的求解方法在解答有关全反射问题时，应根据公式先求出临界角，然后画出光路图，结合有关知识列式求解，或者是先画光路图，再利用有关公式求解未知量.【例2】如图2所示，AB为一直光导纤维，AB之间距离为l，使一光脉冲信号从光导纤维中间入射，射入后在光导纤维与空气的界面上恰好发生全反射，由A点传输到B点所用时间为t，求光导纤维所用材料的折射率n.nC1sin图2解析光信号由A点进入光导纤维后，沿AO方向照射到O点，此时入射角α恰好等于临界角.光在此介质中的速度为v，而沿水平方向的分速度为vsinα,沿水平方向传播的距离为l.设介质的折射率为n,则有sinα=sinC=由以上三式解得答案n1vcnsinvlt.n12lctncnlnclt所以lct点评联系实际的全反射问题通常需要建立一定的物理模型，这样能将看似很难解决的实际问题转化为熟悉的情境，所以读懂题意、获取有效信息，是解决这类问题的关键.专题三几种测量折射率的方法折射率、折射率的测量是几何光学中的重点，折射率的测量实验是一个可以充分发挥学生想像力的实验.现介绍几种测量玻璃和透明液体折射率的方法，以拓宽学生的视野，加深对折射率、折射率的测量等知识的理解和掌握.1、利用测折射率n21sin/sinn测定透明液体的折射率实验器材：圆柱形杯（或桶）一个，细直铁丝一根，直尺一根，短尺一根（小于杯子的截面内直径）.实验方法：①把细直铁丝PA一端斜插入桶内底面边缘，另一端置于桶上边缘，把短尺沿底面直径AC的方向放于桶内底面上，使铁丝和底面直径AC在同一竖直平面内，如图3.②铁丝位置固定，把待测液体装满杯子，眼睛沿铁丝的PA方向图3定，把待测液体装满杯子，眼睛沿铁丝的PA方向观察，可以看到底面短尺的B点.③用尺子量出AC、OC、OA，从短尺上读出AB，算出BC、OB.④则sinθ1=AC/OA，sinθ2=BC/OB，由得出折射率n.注意：利用细直铁丝观察，是为了较准确的确定出射光线OP和折射角θ1,提高测量的精确度.2、利用全反射测折射率（1）测定半圆形玻璃砖的折射率.实验器材：半圆形玻璃砖，激光器，量角器，白纸.实验方法：①如图4，把半圆形玻璃砖平放于白纸上，激光垂直于玻璃砖弧形侧面水平射入玻璃砖，在圆心O所在的直边界面上发生反射和折射.②逐渐增大光在该界面上的入射角（保持入射点在圆心O处不变）.直至折射光消失，发生全反射.③用量角器量出此时...
