第3讲光的折射全反射

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第11章第3讲光的折射全反射--基础

专题11 第3讲光的折射全反射考点1：光的折射定律和折射率 [想一想]如图所示，光线以入射角i 1从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面。

(1)当入射角i 1＝45°时，反射光线与折射光线间的夹角i 为多少？ (2)当入射角i 1为何值时，反射光线与折射光线间的夹角i ＝90°？[提示] (1)设折射角为θ2，由折射定律sin θ1sin θ2＝n得sin θ2＝sin θ1n ＝sin 45°2＝12，所以，θ2＝30°。

因为θ1′＝θ1＝45°，所以θ＝180°－45°－30°＝105°。

(2)因为θ1′＋θ2＝90°，所以，sin θ2＝sin(90°－θ1′)＝cos θ1′，由折射定律得tan θ1＝2，θ1＝arctan 2。

[记一记] 1．光的折射光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象称为光的折射现象。

2．光的折射定律(1) 内容：入射光线、折射光线和法线在同一平面内，入射光线与折射光线分居法线两侧，入射角的正弦值与折射角的正弦值之比为一常数。

(2)表达式：sin i 1sin i＝n ，式中n 是比例常数。

(3)光的折射现象中，光路是可逆的。

3．折射率(1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的折射率。

(2)定义式：n ＝sin isin i。

折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定。

(3)折射率和光速的关系：折射率与光在介质中传播的速度有关，当c 为真空中光速，v 为介质中光速时：n ＝cv 。

式中c ＝3×108 m/s ，n 为介质的折射率，总大于1，故光在介质中的传播速度必小于真空中的光速。

[试一试]1．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC 的单色光从空气射向E 点，并偏折到F 点。

课件3：12.3 光的折射全反射

sinθ1 (2)表达式：__s_i_n_θ_2_____＝n12，式中n12是比例常数． (3)在光的折射现象中，光路是__可__逆___的．
3. 折射率 (1) 定义：光从真空射入某种介质发生折射时， __入__射__角__的正弦与_折__射__角__的正弦的比值． (2)物理意义：折射率仅反映介质的光学特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时_偏__折__大__，反之偏折小．
底面偏折
圆心偏折
应用
测定玻璃的折射率
改变光的传播方全反射棱镜，改变向
光的传播方向
典例透析一半圆柱形透明物体横截面如图所示，底面AOB 镀银(图中粗线)，O表示半圆截面的圆心，一束光线在横截面内从M点入射，经过AB面反射后从N点射出，已知光线在M点的入射角为30°，∠ MOA＝60°， ∠NOB＝30°.求： (1)光线在M点的折射角； (2)透明物体的折射率．
截面是圆心角为 90°、半径为 R 的扇形 OAB，一束平行光
平行于横截面，以 45°入射角照射到 OA 上，OB 不透光，
若只考虑首次入射到圆弧 AB 上的光，则圆弧 AB 上有光
透出部分的弧长为( )
1 A. 6πR
1 B. 4πR
1 C. 3πR
5 D. 12πR
解析：作出如图所示的几何光路图，其中 N 点为从 O 点入射的光线进入玻璃柱体后与弧 AB 的交点，故圆弧 NB 段没有光线射出，由折射定律ssiinnri＝n 可知 sins∠in4B5O°N＝ 2，即∠BON＝30°.
设在M点处，光的入射角为i，折射角为r， ∠OMQ＝α，∠PNF＝β，根据题意有 α＝30° ① 由几何关系得，∠PNO＝∠PQO＝r，于是 β＋r＝60° ② α＋r＝β ③ 由①②③式得r＝15°

一轮配书-物理-第12章-第3课时-光的折射全反射

[解析]光路如图：由几何关系知i＝60°
AB，BC面折射定律： n=sin i/sin r r=r′,再由几何关系：r＝30°
综上可知：n 3
n sin 45 / sin r 折射定律：
[变式题组]
AD全反射：sin C 1/ n
C r 90
tan C 2
[答案]
6 sin C 3
6 2
n
6 2
考点二全反射现象的理解和应用
4．如图所示，光屏PQ的上方有一半圆形玻璃砖，其直径AB与水平面成30°角． (1)若让一束单色光沿半径方向竖直向下射向圆心O，由AB面折射后射出，当光点落在光屏上时，绕O点逆时针旋转调整入射光与竖直方向的夹角，该角多大时，光在光屏PQ上的落点距O′点最远？(已知玻璃砖对该光的折射率为n＝ 2 ) 全反射时最远 (2)若让一束白光沿半径方向竖直向下射向圆心O，经玻璃砖后射到光屏上形成完整彩色光带，则光带的最右侧是什么颜色的光？若使光线绕圆心O逆时针转动，什么颜色的光最先消失？
如图，根据光的折射定律:sin i/ sin θ ＝v1/v2 由几何关系：sin
d / ( d / 2) 2 h 2 2
h d 100 81sin2 i /18sin i
考点三光路控制问题分析
[拓展题组]
5． (2013· 新课标Ⅱ· 34(2))如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC， ∠A＝30°，∠B＝60°.一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出，若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等． (i)求三棱镜的折射率；判断是否发生全反射 (ii)在三棱镜的AC边是否有光线透出？写出分析过程．(不考虑多次反射)

光的折射和全反射

光的折射和全反射光的折射和全反射是光在不同介质中传播时常见的现象。

了解光的折射和全反射，能够帮助我们理解光的传播规律以及光在光纤通信等领域的应用。

一、光的折射光的折射指的是光射入不同介质时，由于介质的光密度不同，光线的传播方向发生改变的现象。

根据斯涅尔（Snell）定律，光在两种不同介质之间传播时，入射角和折射角之间的关系为：n₁sinθ₁ =n₂sinθ₂。

其中，n₁和n₂分别为两种介质的折射率，θ₁为入射角，θ₂为折射角。

根据这个定律，当光从光密度较大的介质（高折射率）射入光密度较小的介质（低折射率）时，光线向法线方向偏离；而当光从光密度较小的介质射入光密度较大的介质时，光线朝法线方向靠拢。

光的折射现象在我们生活中随处可见，比如光通过玻璃、水等介质时会发生折射。

这一现象也是为什么在水中看到的物体会有折断的视觉效果。

二、全反射全反射是指光射入光密度较小的介质时，折射角大于90度，无法从介质中传播到光密度较大的介质中的现象。

当光从光密度较大的介质射入光密度较小的介质时，若入射角超过临界角，光将完全被反射，无法透过界面。

临界角的大小与两种介质的折射率有关，公式为：θc =arcsin(n₂/n₁)。

其中，θc为临界角，n₁和n₂分别为两种介质的折射率。

全反射在光纤通信中起着重要作用。

光纤的工作原理便是基于光的全反射。

光信号在光纤中通过多次全反射进行传播，从而实现信息的传输。

光纤的高速传输和远距离传输能力得益于光的全反射特性。

除了光纤通信，全反射还应用于显微镜、光导板等光学仪器中。

在显微镜中，通过目镜和物镜的组合，利用全反射的原理使得显微镜能够放大微小物体的图像。

光导板则是利用全反射将光线从一侧引导到另一侧，可以实现光的聚光和分光效果。

总结：光的折射和全反射是光在不同介质中传播时所呈现出的现象。

光的折射遵循斯涅尔定律，表示光线在入射介质和折射介质之间传播时，入射角和折射角之间的关系。

全反射则是当光从光密度较大的介质射入光密度较小的介质时，折射角大于90度，无法透过介质传播的现象。

光的折射与全反射

光的折射与全反射光是一种电磁波，当它在介质中传播时，会因为介质的不同而产生折射现象。

折射现象是指光线从一种介质到另一种介质时方向的改变。

而当光线从一种密度较大的介质射入到密度较小的介质中，会出现全反射现象。

本文将就光的折射与全反射进行深入探讨。

一、光的折射在了解光的折射之前，我们需要了解两个重要的量：入射角和折射角。

入射角是指光线射入介质的方向与法线之间的夹角，而折射角是指光线在介质中传播时的方向与法线之间的夹角。

根据斯涅尔定律，光的折射遵循以下公式：n₁sinθ₁=n₂sinθ₂，其中n₁和n₂分别代表两种介质的折射率，θ₁和θ₂分别代表光线的入射角和折射角。

我们可以通过一个简单的实例来理解光的折射现象。

当一束光线从空气射入水中时，由于水的折射率大于空气，光线的入射角变大，从而折射角也变大。

这个现象使得光线的方向发生了改变，光线似乎发生了弯曲。

这就是光的折射。

二、全反射当光线从密度较大的介质射入到密度较小的介质中时，如果入射角大于一个临界角，就会发生全反射现象。

全反射是指光线完全被反射回原介质，不发生折射的现象。

在了解全反射之前，我们需要了解临界角。

临界角是指光线从一种介质射入另一种介质时的入射角，使得折射角为90度。

临界角与两种介质的折射率有关，可以通过公式sinθc=n₂/n₁推导得出，其中n₁和n₂分别代表两种介质的折射率。

当光线从光密介质射入光疏介质时，如果入射角大于临界角，光线将会发生全反射。

这种情况会在一些实际应用中产生很有趣的效果，比如光纤通信中的信号传输。

三、光的折射与人类生活光的折射与全反射在人类生活中有着广泛的应用。

1. 鱼眼镜头鱼眼镜头是一种广角镜头，它利用了光的折射原理来获取较大视角。

鱼眼镜头的设计模拟了鱼类眼睛的形状，通过光线在球形镜片上的折射，使得图像能够在相机上呈现出弯曲的效果，从而拍摄到更广阔的场景。

2. 显微镜显微镜通过光的折射原理来放大和观察微小的物体。

光线在镜片与物体间的折射和散射使得物体的细节被放大，从而能够更清晰地观察微观世界。

第十四章第3讲光的折射全反射(实验：测定玻璃的折射率)

(2)定义式：n＝ssiinn θθ12，注：折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定．
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c (3)计算公式：n＝ v ，因 v<c，故任何介质的折射率总大于 1.
二、全反射光导纤维
1．全反射 (1)定义：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线消失，
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项目
类别
平行玻璃砖
三棱镜
圆柱体(球)
对光线的作用通过平行玻璃砖的光通过三棱镜的光线经圆界面的法线是过圆
线不改变传播方向，但两次折射后，出射光线心的直线，经过两次
要发生侧移
向棱镜底边偏折
折射后向圆心偏折
应用
全反射棱镜，改变光的
测定玻璃的折射率
改变光的传播方向
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解析：根据题述和图示可知，i＝60°，r＝30°，由折射定律，玻璃对红光的折射率 n ＝ssiinn ri＝ 3.若改用蓝光沿同一路径入射，由于玻璃对蓝光的折射率大于玻璃对红光的折射率，则光线在 D 点射出时的折射角大于 60°. 答案： 3 大于
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3．[折射定律的综合应用] (2019·高考全国卷Ⅰ)如图，一艘帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面 3 m．距水面 4 m 的湖底 P 点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为 53°(取 sin 53°＝0.8)．已知水的折射率为43.

第12章第3讲光的折射全反射

大小
答案
考点一光的折射定律
CD
1
2
3
【题组阶梯突破】
解析 n由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角无关，故选项A、 B均错；由于真空中的光速是一个定值，故n与v成反比是正确的，选项C正确；由于v＝λf，当f一定时，v与λ成正比，又n与v成反比，故n与λ也成反比，选项D正确.
A.若甲为紫光，乙为红光，则两条出射光线间距离一定大于d
B.若甲为紫光，乙为红光，则两条出射光线间距离可能小于d C.若甲为红光，乙为紫光，则两条出射光线间距离可能大于d D.若甲为红光，乙为紫光，则两条出射光线间距离一定小于d
解析答案
练出高分
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
D
解析答案
练出高分
D.若紫光以如图所示角度入射时，恰能在内芯和包层分界面上发生全反射，则改用
红光以同样角度入射时，也能在内芯和包层分界面上发生全反射
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10
11
12
13
CDE
解析答案
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1
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3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
8.(多选)如图所示，两束平行的甲光和乙光，相距为d，斜射到置于空气中的矩形玻璃砖上，若光线在玻璃砖内不重叠，当它们从玻璃砖的下表面射出时( )
解析答案
练出高分
1
2
3
4
5

光的折射与全反射

光的折射与全反射光是一种电磁波，当光从一种介质进入另一种介质时，会发生折射现象。

同时，当光从一个介质射入另一个介质时，入射角和折射角的关系可以用斯涅尔定律来描述。

除了正常折射外，当光从光密介质射入光疏介质时，入射角大于临界角时会发生全反射现象。

在本文中，我们将详细讨论光的折射和全反射的原理及应用。

一、光的折射光的折射是指光在两种介质交界处传播方向的改变。

当光从一种介质（如空气）射入另一种介质（如水或玻璃）时，光的传播速度会发生变化，导致光线的传播方向改变。

光的折射现象可以通过斯涅尔定律来描述，其数学表达式为：n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂，其中n₁和n₂分别为两种介质的折射率，θ₁和θ₂分别为入射角和折射角。

例如，当光由空气射入水中时，水的折射率约为1.33，而空气的折射率约为1。

假设入射角为30°，根据斯涅尔定律可求得折射角为约为22°。

这意味着光线在水中的传播方向发生了改变。

二、全反射全反射是指当光从光密介质射入光疏介质时，入射角大于临界角时发生的现象。

在全反射中，光线完全被折射回原介质中，不再传播到另一种介质中。

临界角是指光从一种介质射入另一种介质时，入射角使得折射角为90°的角度。

当入射角大于临界角时，光发生全反射。

临界角的计算公式为θc = arcsin(n₂/n₁)，其中n₁和n₂分别为两种介质的折射率。

若入射角大于临界角，光就不会通过界面，而是完全反射。

全反射现象在实际中有着广泛的应用。

例如，光纤通信中的光信号传输就是基于全反射原理。

光纤的芯部材料具有较高的折射率，而包覆在芯部周围的包层材料的折射率较低。

当光线射入光纤中时，由于入射角大于临界角，光经过多次的全反射而一直在光纤内传播，从而实现信号的传输。

三、光的折射与全反射的应用光的折射与全反射有着广泛的应用。

除了光纤通信之外，它还应用在摄影、显微镜、望远镜等设备中。

在摄影中，我们利用透镜的折射原理使光线聚焦在胶片或感光元件上，从而形成清晰的图像。

光的折射与全反射了解光的折射与全反射现象

光的折射与全反射了解光的折射与全反射现象光的折射与全反射光是一种电磁波，具有波粒二象性，既可以作为波动传播，又可以作为粒子传播。

当光从一种介质射入另一种介质时，会产生折射现象，同时在一定条件下还会发生全反射。

本文将介绍光的折射与全反射现象以及相关原理和应用。

一、光的折射现象光的折射是指光线从一种介质进入另一种介质时，由于介质的不同而改变方向的现象。

根据斯涅尔定律，入射光线、折射光线和法线所在平面的夹角之比等于两种介质的折射率之比，即sin(入射角)/sin(折射角) = n₁/n₂。

这里，入射角为光线与法线之间的夹角，折射角为折射光线与法线之间的夹角，n₁和n₂分别为两种介质的折射率。

光的折射现象在许多日常生活和科学实验中都有应用。

例如，光在透镜中的折射现象使得我们可以使用眼镜、望远镜等光学设备进行视觉矫正或观测远处物体。

此外，光的折射还可以解释为何鱼在水中显得弯曲，以及为何我们伸入水中时会看到手指出现折断等现象。

二、全反射现象当光从光密介质射入光疏介质时，入射角大于一个临界角时，光将不再折射，而发生全反射。

临界角是指使光完全从光密介质反射回去的入射角度。

在全反射时，入射角大于临界角，光线将沿着界面的法线方向反射，不再继续传播到光疏介质。

全反射现象在光纤通信技术中有重要应用。

光纤是一种可以传输光信号的细长光导纤维。

通过在光纤的内壁构造一层折射率较低的材料，使得光线在内壁到达临界角时发生全反射，从而实现光信号的传输。

光纤通信具有大容量、高速率、低损耗等优点，被广泛应用于电话、因特网和电视等通信领域。

三、光的折射与全反射原理光的折射与全反射现象可以通过光的波动性和粒子性解释。

光波具有波长和频率，在不同介质中传播速度不同，导致光波传播方向发生改变。

光的折射和全反射遵循光在界面上的反射和折射规律，即斯涅尔定律和全反射条件。

另一方面，光也可以理解为粒子流动，并与介质中的分子或原子发生作用。

光子是光的粒子性质体现，当光子碰撞到物质的界面时，会与物质内部粒子的电荷相互作用，导致光子的方向改变或被完全反射。

第12章-第3讲光的折射全反射

考点三
光的色散
玻璃砖的半圆柱面上．经柱面折射后，有部分光(包括与柱面相切的入射光)能直接从玻璃砖底面射出．若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光，求底面透光部分的宽度． R 2cos γ
第3讲
光的折射
全反射
抓基础
研考向
满分练
上页
下页
抓基础双基夯实
试题
解析
4．(2016· 东北四校联考)实验表明，可见光通过三棱镜时各色
知识梳理
光的折射率 n 随波长 λ 的变化符合科西经验公式： n＝A＋ C
B
λ2
＋
小题快练
λ4
，其中 A、B、C 是正的常量．太阳光进入三棱镜后发生色
散的情形如图所示，则( D )
可逆的． (3)在光的折射现象中，光路是_____
第3讲
光的折射
全反射
抓基础
研考向
满分练
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下页
抓基础双基夯实
知识梳理
小题快练
3．折射率入射角的 (1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，_______ 折射角的正弦的比值．正弦与_______ sin θ1 sin θ1 成正比， (2)定义式：n＝_________ sin θ2 ．不能说 n 与_______ 光的与 sin θ2 成反比．折射率由介质本身的光学性质和______ 频率决定． _____
第3讲
光的折射
全反射考点二
抓基础
研考向
满分练
上页
下页
研考向考点探究
对光的全反射的理解及应用
考点一折射率及折射定律的应用
考点二对光的全反射的理解及应用
考点三
光的色散

光的折射与全反射

光的折射与全反射光的折射和全反射是光线在不同介质中传播时出现的现象，它们在光学中具有重要的意义。

本文将详细介绍光的折射和全反射的概念、原理以及相关应用。

一、光的折射光的折射是指光线在两种不同介质中传播时，由于介质的折射率不同而改变传播方向的现象。

根据斯涅尔定律，光的入射角、折射角以及两种介质的折射率之间存在着一定的关系。

斯涅尔定律可以用下面的公式表示：n1*sin(θ1) = n2*sin(θ2)其中，n1和n2分别代表两种介质的折射率，θ1和θ2分别代表入射角和折射角。

折射现象广泛存在于日常生活中。

例如，当光线从空气射入水中时，由于水的折射率大于空气，光线会向法线弯曲，这就是折射现象。

又如，眼镜和透镜的工作原理也是基于光的折射，通过改变光线的传播方向来实现矫正视力等目的。

二、全反射全反射是指当光线从光密介质射向折射率较小的光疏介质时，入射角大于临界角时，光线不从界面透射而全部反射回原来的介质中。

临界角可以通过下面的公式计算得出：θc = arcsin(n2/n1)其中，θc代表临界角，n1和n2分别代表两种介质的折射率。

全反射现象常见于光线从光密介质（如玻璃）射向空气或真空时的界面上。

在光纤通信中，就广泛应用了全反射原理。

当光线入射到光纤的界面上，如果入射角小于临界角，光将被光纤传导。

但是，当入射角大于临界角时，光将发生全反射，只能在光纤内部传播，从而实现信号的传输。

三、应用与意义光的折射和全反射在科学研究和实际应用中具有重要意义。

在科学研究方面，通过研究光的折射和全反射，我们可以深入了解光在不同介质中的传播规律，探索光的性质和特性。

同时，这些现象也为光学仪器和设备的研发提供了理论依据。

在实际应用方面，光的折射和全反射广泛应用于光学器件、光纤通信、光学传感器等领域。

以光纤通信为例，通过全反射原理来传输光信号，实现了高速、远距离的信息传递。

此外，光的折射和全反射还被应用于医疗设备、光学显微镜、光学测量仪器等领域，为科学研究和现代工程技术的发展做出了贡献。

高考物理光的折射全反射

(4)同一种色光,在不同介质中虽然波速、波长不同,但频率相同。
2.光路的可逆性:在光的折射现象中,光路是可逆的。如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上,光线就会逆着原来的入射光线射出。
考点一
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例1 [2016课标Ⅰ,34(2),10分]如图,在注满水的游泳池的池底有一点光源A,它到池边的水平距离为3.0 m。从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角,水的折射率为。
4 3
n sin i=sin θ ① 由几何关系有 sin i= 2
l
2
l h
②
考点一
栏目索引
式中,l=3 m,h是池内水的深度。联立①②式并代入题给数据得
h= 7 m≈2.6 m ③ (ⅱ)设此时救生员的眼睛到池边的水平距离为x。依题意,救生员的视线与竖直方向的夹角为θ'=45°。由折射定律有 n sin i ' =sin θ' ④ 式中,i'是光线在水面的入射角。设池底点光源A到水面入射点的水平距离为a。由几何关系有
考点一
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答案光路图见解析 3
解析光屏上的两个光斑分别是激光经光学元件反射与折射的光线形成的,其光路图如图所示
依题意,R=10 3 cm,据反射定律与几何关系知,反射光线形成的光斑P1 与M点间的距离为 d1=R tan 30° 激光束的入射角i=60°,设其折射角为γ,由几何关系可知,折射光线形成的光
考点一
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3.折射率 (1)定义:光从真空射入某种介质发生折射时,入射角θ1的正弦与折射角θ2
的正弦之比,叫做这种介质的折射率。
sin θ1 (2)表达式③ n= sin θ2 。

第十二章第3节光的折射全反射

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第3节
光的折射
全反射
结束
[针对训练] 1．(2014· 福建高考)如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O 点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是 ( )
解析
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第3节
光的折射
全反射
结束
3．解决全反射问题的一般方法 (1)确定光是从光密介质进入光疏介质。 1 (2)应用 sin C＝n确定临界角。 (3)根据题设条件，判定光在传播时是否发生全反射。 (4)如发生全反射，画出入射角等于临界角时的临界光路图。 (5)运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行分析、判断、运算，解决问题。
图 1232
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第3节
光的折射
全反射
结束
sin i 解析：设折射角为 γ，由折射定律 n＝sin γ，其中 i＝30° 由几何关系知 BP－OA sin γ＝ OP ，且 OP＝ BP－OA2＋AB2 449 代入数据解得 n＝ 14 (或 n＝1.5)。 449 答案： 14 (或 n＝1.5)
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课后演练· 对点设计
第3节
光的折射
全反射
结束
[方法规律] 解决光的折射问题的思路 (1)根据题意画出正确的光路图。 (2)利用几何关系确定光路中的边、角关系，要注意入射角、折射角均以法线为标准。 (3)利用折射定律、折射率公式求解。 (4)注意：在折射现象中光路是可逆的。

光的折射、全反射完整版

s in r n
斯涅耳定律
空气水
3、折射光路是可逆的
空气
i
水
r
应用：
人在水上看到物体的像，比实际物体位置偏上，感觉水比较浅。
从上向下看,
实际深度H 视深h 折射率n
4、折射率
强调说明：
定义式： n= sini sinr
（1）折射率-----是光从真空射入某种介质中时的折射率（2）n的大小与介质有关，与i和r无关，对于确定的介质，n是定值，不能说 n∝sini或n∝1/sinr
5、如图1-2-5所示，一束光线斜射入容器中，并在容器底部形成一光斑，这时往容器中逐渐加水，则光斑的位置( ) B A慢慢向右移动 B慢慢向左移动 C慢慢向水面移动 D仍在原来位置不动
6、一束光从空气射入某种透明液体，已知入射光线与法线的
300
夹角为45 °，反射光线与折射光线的夹角为105°，则反射角的大小是_______，折射角的大小是________. 450
光的折射
N/ 折
3、现象：
N
/
1、池水变浅 2、筷子变弯
3、海市蜃楼
4、技巧点拨：
1、三线共面，两线分居，两角不等 2、空大→（角大，虚象大）水小→（角小，虚象小）
光的全反射
一、全反射：
1、光密介质、光疏介质
折射率较小的介质叫做光疏介质。折射率较大的介质叫做光密介质。
光疏介质与光密介质是相对而言的。
（3）折射率无单位任何介质的折射率皆大于1。
几种介质的折射率：
介质折射率
1.0028
空气水玻璃
1.33(4/3) 1.50(3/2)
真空本身的折射率 = 1

光的折射与全反射

光的折射与全反射光的折射和全反射是光学中重要的现象，它们在我们日常生活中扮演着重要的角色。

本文将深入探讨光的折射和全反射的原理、应用以及相关实验。

一、光的折射原理光的折射是指光线从一种介质进入另一种介质时，由于介质的光密度不同而导致光线的方向发生改变的现象。

而光的折射现象可以由斯涅尔定律（或称作折射定律）来描述。

斯涅尔定律表明了入射角、折射角和介质之间的关系，其数学表达式为：n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂其中，n₁和n₂分别代表两种介质的光密度（即折射率），θ₁和θ₂则分别表示入射角和折射角。

二、光的折射应用光的折射在我们的日常生活中有着广泛的应用。

其中最常见的例子就是光的折射现象在光学镜头和眼镜中的应用。

通过设计合理的光学镜头，可以使光线在经过折射后聚焦或散开，从而实现放大或缩小的效果。

而眼镜则通过折射来矫正视力问题，使得光线能在正常眼睛中正确地聚焦在视网膜上。

除此之外，光的折射还被广泛应用于光纤通信中。

光纤是一种以光的折射原理为基础，利用光的传输来进行信息传递的技术。

通过将光信号传输到光纤中，光信号可以在纤芯内通过连续的折射实现长距离的传输。

光纤通信因其传输速度快、带宽大等优点成为现代通信技术中不可或缺的一部分。

三、全反射现象当光线从光密度较大的介质射入光密度较小的介质时，折射定律告诉我们入射角超过一个临界角时，折射角将大于90度，此时光线不再从介质中传播，而是发生全反射现象。

全反射现象所发生的条件是入射角大于临界角，即θ₁大于临界角θc。

临界角的计算公式为：θc = arcsin (n₂ / n₁)其中，n₁和n₂分别代表两种介质的光密度。

四、全反射应用全反射现象在光纤通信领域有着广泛的应用。

当光信号传输到光纤的末端时，若射出光纤的角度小于临界角，则光线将会从光纤中泄漏出去，引起信息传输的失真和信号弱化。

而通过使光纤的入射角大于临界角，光信号就能实现完全反射，从而确保信号的传输不受损失。

光的折射和全反射

光的折射和全反射光是一种电磁波，它在不同介质之间传播时会发生折射现象。

当光从一个介质穿过到另一个介质时，光的传播方向会改变，这就是光的折射现象。

另外，当光从一个介质射入另一个介质时，如果入射角大于某一特定角度，光将完全反射回原介质中，这就是全反射现象。

本文将详细讨论光的折射和全反射现象。

一、光的折射现象1. 折射定律光的折射遵循斯涅尔定律，也被称为折射定律。

斯涅尔定律表明入射光线、折射光线和介质交界处法线三者在同一平面上，且入射角i、折射角r以及两种介质的折射率n1和n2之间存在着以下关系：sin(i)/sin(r) = n2/n1其中，n1和n2分别表示两个介质的折射率。

2. 折射率介质的折射率是指光在该介质中传播时的速度与真空中光的速度之比。

不同介质的折射率不同，常用符号n表示。

折射率n与介质的物理性质、温度以及光的波长有关。

3. 光的折射例子光的折射现象广泛存在于我们的日常生活中。

以光从空气射入水中为例，当光从空气射入水中时，由于水的折射率较大，光线被弯曲，即发生了折射。

这就是我们常见到的折射现象，例如水中的游泳池底部看上去比实际位置要高，这就是光的折射导致的。

二、全反射现象1. 临界角当光从光密介质射入光疏介质时，入射角大于一个特定的角度，称为临界角，以此为界限，光将发生全反射，即完全反射回原介质中。

临界角的大小与两种介质的折射率有关。

2. 全反射的条件当入射角大于临界角时，光的折射角将会大于90度，即光不再传播到第二个介质中，而是全反射回第一个介质中。

全反射的条件可以用以下不等式表示：sin(i) ≥ n2/n1其中，n1和n2分别表示两种介质的折射率。

3. 全反射应用全反射现象在光纤通信中起着重要的作用。

当光在光纤中传播时，由于光纤的折射率高于周围介质，光束会多次反射在光纤的内部，这样可以实现光信号的传输。

而当光束碰到光纤表面时，由于入射角大于临界角，光将会发生全反射，避免了信号的泄漏，确保光信号的传输质量。

2014届高考物理一轮 (考纲自主研读+命题探究+高考全程解密) 第3讲光的折射全反射(含解析)

第3讲光的折射全反射对应学生用书P219光的折射定律折射率 Ⅰ (考纲要求) 【思维驱动】(单选)(2012²北京卷，14)一束单色光由空气射入玻璃，这束光的( )． A ．速度变慢，波长变短 B ．速度不变，波长变短 C ．频率增高，波长变长 D ．频率不变，波长变长解析单色光由空气射入玻璃时，根据v ＝c n知，光的速度v 变慢，光从一种介质进入另一种介质时，光的频率不变，根据v ＝λν知光从空气射入玻璃时，波长变短，故选项A 正确，选项B 、C 、D 错误．答案 A 【知识存盘】图1－3－11．折射现象光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向发生改变的现象． 2．折射定律(1)内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比． (2)表达式：sin θ1sin θ2＝n 12，式中n 12是比例常数．3．折射率(1)物理意义：折射率反映介质的光学特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时偏折大，反之偏折小．(2)定义式：n ＝sin θ1sin θ2，不能说n 与sin θ1成正比，与sin θ2成反比．折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定．(3)计算公式：n ＝c v，因v <c ，故任何介质的折射率总大于1.1．玻璃三棱镜对光路的控制(如图1－3－2所示)图1－3－2光线两次折射均向底面偏折．2．各种色光的比较3.光路可逆在光的折射现象中，遵循光的折射定律，光路是可逆的．光的全反射、光导纤维 Ⅰ(考纲要求) 【思维驱动】(单选)很多公园的水池底都装有彩灯，当一细束由红、蓝两色组成的灯光从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，下列光路图中正确的是( )．解析红光、蓝光都要发生反射，红光的折射率较小，所以红光发生全反射的临界角较蓝光大，蓝光发生全反射时，红光不一定发生，故C 正确．答案 C 【知识存盘】 1．全反射(1)定义：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线将消失，只剩下反射光线的现象．(2)条件：①光从光密介质射向光疏介质．②入射角大于等于临界角．(3)临界角：折射角等于90°时的入射角．若光从光密介质(折射率为n )射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C ，则sin C ＝1n．介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小． 2．光导纤维光导纤维的原理是利用光的全反射．实验：测定玻璃的折射率 Ⅰ (考纲要求) 【思维驱动】如图1－3－3把玻璃砖放在木板上，图1－3－3下面垫一白纸，在白纸上描出玻璃砖的两个边a 和a ′.然后在玻璃砖的一侧插两个大头针A 、B ，AB 的延长线与直线a 的交点为O .眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使B 把A 挡住．如果在眼睛这一侧再插第三个大头针C ，使它把A 、B 都挡住，插第四个大头针D ，使它把前三个大头针都挡住，那么后两个大头针就确定了从玻璃砖射出的光线．在白纸上描出光线的径迹，要计算玻璃砖的折射率需要测量的物理量是图中的________；为了减小实验误差，入射角应________(填“大些”或“小些”)．解析根据n ＝sin αsin β分析可知，要计算玻璃砖的折射率需要测量α和β；因角度大一些，测量误差就会小一些，故入射角应大些．答案 α和β 大些【知识存盘】注意事项1．玻璃砖应选用厚度\，宽度较大的．2．大头针要插得竖直，且间隔要大些．3．入射角不宜过大或过小，一般在15°～75°之间．4．玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替直尺画界线．5．实验过程中，玻璃砖和白纸的相对位置不能改变．对应学生用书P221考点一光的折射定律及折射率的理解及应用【典例1】 (单选)高速公路上的标志牌常用“回归反光膜”制成，图1－3－6夜间行车时，它能将车灯照射出去的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目．这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的．如图1－3－6所示，反光膜内均匀分布着直径为10 μm 的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为3，为使入射的车灯光线经玻璃珠的折射、反射、再折射后恰好和入射光线平行，那么第一次入射时的入射角是( )． A ．60° B ．45° C ．30° D ．15°解析设入射角为i ，折射角为θ，作出光路图如图所示．因为出射光线恰好和入射光线平行，所以i ＝2θ，根据折射定律有sin i sin θ＝sin 2θsin θ＝3，所以θ＝30°，i ＝2θ＝60°. 答案 A【变式跟踪1】一组平行的细激光束，图1－3－7垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图1－3－7所示．已知光线Ⅰ沿直线穿过玻璃，它的入射点为O ，光线Ⅱ的入射点为A ，穿过玻璃后两条光线交于一点．已知玻璃截面的圆半径为R ，OA ＝R2，玻璃的折射率n ＝ 3.求两条光线射出玻璃后的交点与O点的距离．解析两条光线的光路如图所示，设射出玻璃后的交点是P ，光线Ⅱ从玻璃射出时的入射角为i ，折射角为r ，根据折射定律得：n ＝sin rsin i由几何关系可得i ＝30° 代入得r ＝60°由几何关系可得OP ＝2R cos 30°OP ＝3R .答案3R,借题发挥1．光的折射问题的一般解题步骤2．应注意的问题(1)根据折射定律和入射光线画出折射光线，找到入射角和折射角，要注意入射角、折射角是入射光线、折射光线与法线的夹角．(2)应用公式n ＝sin θ1sin θ2时，一定要确定准哪个角在分子上，哪个角在分母上．(3)注意在折射现象中，光路是可逆的．考点二光的折射、全反射的综合应用图1－3－8【典例2】 (2012²海南卷，18) 一玻璃三棱镜，其横截面为等腰三角形，顶角θ为锐角，折射率为 2.现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜．不考虑棱镜内部的反射．若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧(如图1－3－8所示)，且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出，则顶角θ可在什么范围内取值？规范解答设入射光线经玻璃折射时，入射角为i ，折射角为r ，射至棱镜右侧面的入射角为α，根据折射定律有sin i ＝n sin r ① 由几何关系得 θ＝α＋r ②当i ＝0时，由①式知r ＝0，α有最大值αm (如图)，由②式得 θ＝αm ③同时αm 应小于玻璃对空气的全反射临界角，即sin αm <1n④由①②③④式和题给条件可得，棱镜顶角θ的取值范围为 0<θ<45°⑤ 答案 0<θ<45°图1－3－9【变式跟踪2】 (单选)如图1－3－9所示，空气中有一折射率为2的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R 的扇形OAB ，一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA 上，OB 不透光，若只考虑首次入射到圆弧AB 上的光，则圆弧AB 上有光透出部分的弧长为( )．A.16πRB.14πRC.13πRD.512πR解析作出如图所示的几何光路图，其中N 点为从O 点入射的折射光线，故圆弧NB 段没有光线从AB 圆弧射出，由折射定律sin i sin r ＝n 可知sin 45°sin ∠BON ＝2，即∠BON ＝30°.若在圆弧AB 上的M 点，折射光线发生了全反射，由sin C ＝1n可得C ＝45°，由几何关系则有∠AOM ＝90°－45°－30°＝15°，所以圆弧AB 上有光透出的长度为s ＝45°360°³2πR ＝14πR ，正确选项为B. 答案 B ,借题发挥1．光的折射、全反射中的三个“一” 一个规律：光的折射定律一个概念：折射率一个条件：全反射的条件 2．解答全反射类问题的技巧解答全反射类问题时，要抓住发生全反射的两个条件：一是光必须从光密介质射入光疏介质，二是入射角大于或等于临界角．利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键，且在作光路图时尽量与实际相符，这样更有利于问题的分析．考点三测定玻璃的折射率【典例3】 (2012²江苏卷12)图1－3－10“测定玻璃的折射率”实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A 、B ，在另一侧再竖。

第3讲 光的折射 全反射

第11章 第3讲 光的折射 全反射--基础

课件3：12.3 光的折射 全反射

一轮配书-物理-第12章-第3课时-光的折射 全反射

光的折射和全反射

光的折射与全反射

第十四章 第3讲 光的折射 全反射(实验：测定玻璃的折射率)

第12章第3讲 光的折射 全反射

光的折射与全反射

光的折射与全反射了解光的折射与全反射现象

第12章-第3讲 光的折射 全反射

光的折射与全反射

高考物理 光的折射 全反射

第十二章第3节 光的折射 全反射

光的折射、全反射完整版

光的折射与全反射

光的折射和全反射

2014届高考物理一轮 (考纲自主研读+命题探究+高考全程解密) 第3讲光的折射 全反射(含解析)

第3讲光的折射全反射

第11章第3讲光的折射全反射--基础

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一轮配书-物理-第12章-第3课时-光的折射全反射

第十四章第3讲光的折射全反射(实验：测定玻璃的折射率)

第12章第3讲光的折射全反射

第12章-第3讲光的折射全反射

高考物理光的折射全反射

第十二章第3节光的折射全反射

2014届高考物理一轮 (考纲自主研读+命题探究+高考全程解密) 第3讲光的折射全反射(含解析)