第1单元光的折射全反射优秀课件

(1) 由光谱中色光的顺序可以看出,红光的偏向角最小,紫光的偏向角 最大.这是因为介质对不同色光的折射率不同,n红<n紫,即以相同的 入射角射到棱镜界面时,不同色光的折射角不同,就是说紫光偏折的 更厉害些,所以紫光的偏向角最大.
(2)单色光的颜色是由其频率决定的,当它从一种介质进入另一种介 质时,它的频率不变,因而其颜色也不变.
记忆为n＝
sin(真空角) sin(介质角)
.(真空角为真空中光线与法线的夹
角，介质角为介质中的光线与法线夹角)
2．折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领， 也反映了光在介质中传播速度的大小v＝nc.
3．折射率的大小不仅与介质本身有关，还与折射 光的频率有关：同一种介质，对频率大的光折射率大， 对频率小的光折射率小．
第1单元光的折射全反射
考纲展示
光的折射定律
Ⅱ
折射率
Ⅰ
全反射、光导纤维 Ⅰ
光的干涉、衍射和偏振 Ⅰ
实验三：测定玻璃的折 射率
实验四：用双缝干涉测 光的波长
❖ 1．理解折射、折射率、全反射、临界角、 色散的基本概念，掌握折射定律．
❖ 2．会用文字叙述光的干涉和衍射，并能 够熟练地运用它们解决有关现象和问题．
类别 项目
偏转情 况讨论
成像特点
平行玻璃砖
三棱镜
侧移d的大小取决于平行砖 的厚度h、平行砖介质的 折射率n和光线的入射角 θ1，
d＝hsinθ1(1
偏折角θ跟棱镜的材料有关 ．折射率越大，偏折角 越大．因同一介质对各 种色光的折射率不同， 所以各种色光的偏折角 也不同，形成色散现象
通过平行玻璃砖看物体时看 到的都是物体的虚像
❖ (3)三棱镜成像：当物体发出的光线 从三棱镜的一侧面射入，从另一侧面 射出时，逆着出射光线可以看到物体 的 虚像 ．
类别 项目
结构
平行玻璃砖
玻璃砖上下 ຫໍສະໝຸດ Baidu面是平行的
三棱镜
横截面为三角形的三棱 镜
对光线的作 用
过平行玻璃砖的光线不 改变传播方向，但要 发生侧移
通过玻璃棱镜光线经两 次折射后，出射光线 向棱镜底面偏折
❖ 2．光谱：由七色光组成的 光带 称光谱．
❖ 3．棱镜
❖ (1)含义：截面是 三角形 的玻璃仪器，可以使 光发生色散，白光的色散表明：各色光在同 一介质中的 折射率不同．
❖ (2)三棱镜对光线的作用： ❖ 改变光的传播方向 ❖ ①光密三棱镜：当光线从 ❖ 一侧面射入，从另一侧面 ❖ 射出时，光线两次均向底 ❖ 面偏折． ❖ 偏折角度θ跟棱镜材料的 ❖ 折射率有关，折射率越大， ❖ 偏折角度越大.偏折角度θ ❖ 还跟入射角的大小有关系.
❖ 1．在光的反射和全反射现象中，均遵循 光的反射定律；光路均是可逆的．
❖ 2．光线射向两种介质的界面上时，往往 同时发生光的折射和反射现象，但在全反 射现象中，只发生全反射，不发生折 射．折射角等于90°时，实际上就已经没 有折射光线了．
❖ 1．光的色散： 白光 通过三棱镜后，出 射光束变为 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 七色光 的光束，这种现象叫光的色散．
❖ 折射率：光从空气或真空进入某种介
质中，入射角的 正弦值和折射角的正
弦值之比，叫该介质的折射率，即n
＝
.介质的折射率等于光在
真空中的速度c与光在该介质中的传播速
度v的比值，即n＝ .
1．折射率是用光线从真空斜射入介质，入射角正弦
与折射角正弦之比定义的，由于光路可逆，入射角、折
射角随光路可逆而“换位”．因此，在应用时折射率可
❖第一单元 光的折射、全反射
❖ 光的折射：光从一种介质射入另一种介质中， 在两种介质的界面处， 传发播方生向改变，这 种现象叫光的折射．
❖ 光的折射定律：折射光线、法线、入射光线 都在 同一个平面内 ；折射光线和入射光线 分居在 法线 两侧；入射角的正弦值与折射 角的正弦值的比值 恒定 ，即 ＝n(常 量)．
❖ ②全反射棱镜(等腰直角棱镜)：当光线从一 直角边 垂直 射入时，在斜边发生全反射， 从另一直角边垂直射出．当光线垂直于斜 边射入时，在 两直角边发生全反射后又 垂直于斜边射出．
❖ 全反射棱镜对光路的控制如图1所示．
❖ ③全反射棱镜的优点：全反射棱镜和 平面镜在改变光路方面，效果是相同 的，相比之下，全反射棱镜成像 更 清晰 ，光能损失更 少．
(3)色散的实质是由于各种色光在同一介质中传播的速率不同,或同一 介质对不同色光的折射率不同.即n红<n橙<n黄<n绿<n蓝<n靛<n紫,v红 >v橙>v黄>v绿>v蓝<v靛<v紫,那么在同一介质中各色光的临界角C的 关系为C红>C橙>C黄>C绿>C蓝>C靛>C紫.在同一介质中,频率较高的 光,其波长较短.
4．同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不 同，但频率不变．
❖ 1．光密介质和光疏介质
❖两种介质相比较，折射率 大 的介质 叫光密介质，折射率 小 的介质叫光 疏介质．
❖2．临界角(C)：折射角等于 90° 时
的入射角叫临界角．当光线从某种介
质射向真空(或空气)时的临界角的正
弦值为sinC＝
.
❖ 3．全反射：光从光密介质射向光疏 介质时，如果入射角大于或等于临界 角，折射光线消失，只产生反射的现 象叫全反射．
❖ 熟练利用反射定律、折射定律及光路可逆 作光路图．加深对折射率、全反射、临界 角概念的理解．并能结合实际，解决问 题．同时应注意对物理规律的理解和对物 理现象、物理情景和数学几何知识结合的 分析能力的培养．
❖ 物理光学部分应遵循历史发展线索，理解 干涉、衍射、偏振等现象，并能解释生活 中的相关物理现象．光的偏振、激光这些 内容，与生产、生活、现代科技联系密切， 应学以致用．
隔着棱镜看物体的像是正立 的虚像，像的位置向棱 镜的顶角方向偏移
应用实例 测定玻璃的折射率
反射棱镜，可改变光的行进 方向
考题精练
1.(2009·广东高考)在阳光照射下,充满雾气的瀑布上 方常常会出现美丽的彩虹.彩虹是太阳光射入球形 水珠经折射､内反射,再折射后形成的.光的折射发 生在两种不同介质的____界__面_上,不同的单色光在 同种均匀介质中___的_传__播__速_度__/折__射_率_______不同.
❖ 4．产生全反射的条件：
❖(1)光要从 光密介质进入 光疏介质 ， 此时折射角大于入射角．
❖(2)入射角要 大于 或等于临界角．
光导纤维
利用光的全反射，可制成光导纤维。光从光 导纤维一端射入后，在传播过程中经过多次 全反射，最终从另一端射出。由于发生的是 全反射，因此传播过程中的能量损耗非常小。 用光导纤维传输信息，既经济又快捷。