光的折射全反射色散
第十四章第二节 光的折射 全反射 色散
第十四章
光的传播 光的波动性
一潜水员在浮标前方s2＝3.0 m处下潜 到深度为h2＝4.0 m时，看到标记刚好 被浮标挡住，此处 看不到船尾端Q； 继续下潜Δh＝4.0 m， 恰好能看见Q.求 图14－2－11
第十四章
光的传播 光的波动性
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 c 度的大小v＝ n .
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．
第十四章
光的传播 光的波动性
4．同一种色光，在不同介质中虽然波
第十四章
光的传播 光的波动性
四、三棱镜对光路的控制 1．对光线的偏折作用 (1)光密三棱镜：光线两次折射均向底 面偏折,偏折角为δ,如图14－2－4甲． (2)光疏三棱镜：光线两次折射均向顶 角偏折，如图乙．
第十四章
光的传播 光的波动性
图14－2－4 2．全反射棱镜(等腰直角棱镜)
第十四章
光的传播 光的波动性
图14－2－13
第十四章
光的传播 光的波动性
(1)在屏幕S上形成的圆形亮区的最外
侧是什么颜色？
(2)若玻璃半球对(1)中色光的折射率为
n，请你求出圆形亮区的最大半径．
第十四章
光的传播 光的波动性
☞解题样板规范步骤，该得的分一分不 丢！ (1)由于紫光频率最大，折射率最大，偏 折角最大，故最外侧为紫色．(2分)
第十四章
光的传播 光的波动性
(3)作图时要找出具有代表性的光线， 如符合边界条件或全反射临界条件的 光线．
2021届高考物理：光的折射全反射光的色散含答案
A．光束Ⅰ仍为复色光、光束Ⅱ、Ⅲ为单色光
B．光束Ⅱ在玻璃中的传播速度比光束Ⅲ小
C．增大α角且α<90°、光束Ⅱ、Ⅲ会远离光束Ⅰ
D．改变α角且α<90°、光束Ⅱ、Ⅲ一定与光束Ⅰ平行
E．减小α角且α>0、光束Ⅲ可能会在上表面发生全反射ABD[由题意画出如图所示的光路图、可知光束Ⅰ是反射光线、所以仍是复色光、而光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同导致偏折分离、所以光束Ⅱ、Ⅲ是单色光、故A正确；由于光束Ⅱ的偏折程度大于光束Ⅲ、所以玻璃对光束Ⅱ的折
射率大于对光束Ⅲ的折射率、根据v＝c
n
可知、光束Ⅱ在玻璃中的传播速度比光
束Ⅲ小、故B正确；当增大α角且α<90°、即入射角减小时、光束Ⅱ、Ⅲ会靠近光束Ⅰ、故C错误；因为厚玻璃平面镜的上下表面是平行的、根据光的入射角与反射角相等以及光的可逆性、可知改变α角且α<90°、光束Ⅱ、Ⅲ一定与光束Ⅰ平行、故D正确；减小α角且α>0、根据折射定律、光的折射角增大、根据光的可逆性知、光束Ⅲ不可能在上表面发生全反射、故E错误。
]。
光的色散与全反射
光的色散与全反射在物理学中，光的色散和全反射是两个重要的现象，它们对我们认识光的传播和折射过程有着深远的影响。
本文将就光的色散和全反射这两个现象展开讨论，并分析其原理和应用。
一、光的色散光的色散指的是光在介质中传播时，由于不同波长的光具有不同的折射率，导致光发生分散的现象。
具体来说，当光通过一个介质界面，比如空气和水的界面时，由于光的波长不同，其在水中传播的速度也不同，从而引起光的折射角度不同，使得不同色光在空间中分开。
这就是我们通常所说的光的折射现象。
光的色散现象在日常生活中有着广泛的应用。
例如，光的色散是彩虹形成的基础原理。
当太阳光经过雨滴的折射和反射后，不同波长的光分散成不同颜色，形成了七彩虹的美丽景象。
此外，光的色散还被应用于光学仪器中，比如光谱仪，用于分析和测量光的波长和强度分布。
二、全反射全反射是指光在从光密介质射向光疏介质的过程中，入射角大于临界角时，光全部发生反射而没有发生折射的现象。
通俗来说，全反射就是光在折射介质的临界角以上时，无法从折射介质中逃逸而全部反射回去。
全反射在光纤通信中有着重要的应用。
光纤是一种将光信号转换为光纤中的全内反射现象传输的物理媒介。
当光从光纤的中心传输时，由于光纤的折射率较大，当光线遇到光纤外部的介质界面时，入射角会大于临界角，从而发生全反射。
这种特性使得光能够在光纤中进行长距离传输，并应用于电话网络、互联网和电视信号传输等领域。
除此之外，全反射还在显微镜、雷达系统和光学元件设计中得到广泛应用。
通过合理设计光学元件的形状和光的入射角度，可以实现对光的控制和聚焦，提高光学系统的性能和效率。
综上所述，光的色散和全反射是光在介质中传播时的重要现象。
光的色散使得不同波长的光在空间中分开，而全反射则使光能够在一些应用中进行有效的传输和控制。
对于我们的日常生活和科学研究，这两个现象都有着重要的意义和应用价值。
通过深入研究和理解光的色散和全反射，我们能够更好地掌握光学原理，为光学技术的发展和应用做出更大的贡献。
光的反射折射和色散现象的解释
光的反射折射和色散现象的解释光的反射、折射和色散现象是光学中的基础概念和重要现象。
本文将对这些现象进行解释，并探讨其原理和应用。
一、光的反射光的反射是指光线遇到介质边界时，从一种介质跳接至另一种介质，并改变传播方向的现象。
根据光的反射定律，入射角等于反射角。
这可以用以下公式表示：θi = θr，其中θi为入射角，θr为反射角。
光的反射是由于光线传播时遇到不同介质的光速改变，产生了光的折射而形成的。
光的反射在日常生活中有许多实际应用。
例如，平面镜和曲面镜利用光的反射原理来成像。
平面镜的表面光滑，光线垂直入射后经反射，保持原有传播方向。
而曲面镜则因其表面弯曲，光线经反射后会聚或发散，实现放大或缩小的效果。
二、光的折射光的折射是指光线从一种介质进入另一种介质时，由于介质的折射率不同而改变传播方向的现象。
根据斯涅尔定律，折射定律可以用以下公式表示：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。
光的折射在光学中有广泛的应用。
例如，透镜利用光的折射特性来使光线汇聚或发散。
凸透镜使平行入射的光线汇聚于焦点，形成实像；而凹透镜使平行入射的光线发散，形成虚像。
此外，折射还是光纤通信中的基本原理，通过光的折射可以实现信号的传输。
三、光的色散现象光的色散是指光线通过透明介质时，不同波长的光线受到折射率的影响程度不同，从而产生颜色分离的现象。
色散可以分为正常色散和反常色散两种情况。
正常色散指介质的折射率随波长的增加而递增，如白光经过一个三棱镜，会被分解成七彩光谱。
反常色散则是指介质的折射率随波长的增加而减小。
色散在自然界和科学中都有许多应用。
例如，彩虹是阳光经过雨滴后发生的色散现象。
电视机和计算机显示器中的三色发光二极管（RGB LED）也利用了光的色散原理来产生各种颜色。
综上所述，光的反射、折射和色散现象是光学中的重要概念和现象。
了解这些现象的原理和应用，有助于我们更好地理解光学的基础知识，并且可以应用到日常生活和科学研究中。
光的反射、折射和色散
光的反射、折射和色散一、光的反射1.反射的定义：光从一种介质射到另一种介质的界面时，一部分光返回原介质的现象叫反射。
2.反射定律：入射光线、反射光线和法线在同一平面内；入射光线和反射光线分居法线两侧；入射角等于反射角。
3.镜面反射和漫反射：–镜面反射：平行光线射到光滑表面，反射光线仍然平行。
–漫反射：平行光线射到粗糙表面，反射光线向各个方向传播。
二、光的折射1.折射的定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象叫折射。
2.折射定律：入射光线、折射光线和法线在同一平面内；入射光线和折射光线分居法线两侧；入射角和折射角之间满足斯涅尔定律，即n1sinθ1=n2sinθ2，其中n1和n2分别是入射介质和折射介质的折射率，θ1和θ2分别是入射角和折射角。
3.total internal reflection（全反射）：光从光密介质射到光疏介质的界面时，当入射角大于临界角时，光全部反射回原介质的现象。
三、光的色散1.色散的定义：复色光分解为单色光的现象叫色散。
2.色散的原因：不同波长的光在介质中传播速度不同，导致折射角不同。
3.色散的现象：–棱镜色散：太阳光通过棱镜时，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光。
–彩虹色散：雨后天空出现彩虹，是由于太阳光经过水滴折射、反射和色散而成。
4.光的波长与颜色的关系：红光波长最长，紫光波长最短，其他颜色的光波长依次递减。
以上是关于光的反射、折射和色散的基本知识点，希望对您有所帮助。
习题及方法：1.习题：一束平行光射到平面镜上，求反射光的传播方向。
方法：根据光的反射定律，反射光线与入射光线分居法线两侧，且入射角等于反射角。
因此，反射光的传播方向与入射光方向相同。
答案：反射光的传播方向与入射光方向相同。
2.习题：太阳光射到地球表面，已知地球表面的折射率为1.5，求太阳光在地球表面的入射角。
方法：根据折射定律n1sinθ1=n2sinθ2，其中n1为太阳光在真空中的折射率（近似为1），n2为地球表面的折射率，θ2为太阳光在地球表面的入射角。
学科网2012高考物理二轮复习精品资料Ⅰ 专题18 光学(同步课件)
(1)偏振光：在 垂直 于传播方向的平面上，只沿着某个特定的
方向振动的光．
(2)自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光包含沿一切方向
振动的光，而且在各个方向上的光波强度都相等．
(3)光的偏振现象说明光是 横 波．
(4)获得偏振光的方法有两种：让自然光经过 偏振片 或使反射 光与折射光垂直． (5)偏振光的应用：水下照像、立体电影等． (6)平时我们所看到的光，除了直接从光源发出的光以外都是
证据之一．
(4)衍射与干涉的比较
两种现象 比较项目 不 条纹宽度 条纹间距 亮度 单缝衍射 条纹宽度不等，中央最宽 各相邻条纹间距不等 中央条纹最亮，两边变暗 双缝干涉 条纹宽度相等 各相邻条纹等间距 清晰条纹，亮度基本相 等
同
点
相同点
干涉、衍射都是波特有的现象；干涉、衍射都有明暗相 间的条纹
3．光的偏振现象
解析：由光在介质中的波速与折射率的关系式v＝
可知，
n玻＞n水，所以v玻＜v水，光的频率与介质无关，只由光源决
定，即光在玻璃及水中传播时ν不变，据v＝λν，知λ玻＜λ
水．C项正确．
答案：C
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．当光射到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，只发生反射，不发生折
(3)光的色散现象说明：
①白光为复色光；
②同一介质对不同色光的折射ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ不同，频率越大的色光折
射率 越大 ； ③不同色光在同一介质中的传播速度不同，波长越短，波 速越慢 ．
1．光密介质不是指密度大的介质，折射率的大小与介质的 密度无关． 2．由n＝ 知，当光从真空射向其他透明介质时，频率不变，
光学中的光的折射与光的色散知识点总结
光学中的光的折射与光的色散知识点总结光学是物理学的一个分支，研究光的传播、反射、折射等现象。
光的折射与光的色散是光学中的重要知识点，本文将对这两个知识点进行总结。
一、光的折射1. 折射现象折射是光从一种介质传播到另一种介质时，由于介质的光密度不同而改变传播方向的现象。
根据斯涅尔定律，光线在两种介质的分界面上折射时满足折射定律：入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。
2. 折射率折射率是介质对光的折射能力的度量，一般用n表示。
折射率与光速的关系为n=c/v，其中c为真空中的光速，v为介质中的光速。
折射率与介质的光密度有关，光密度越大，折射率越大。
3. 全反射当光从折射率较大的介质射入折射率较小的介质时，入射角大于一个临界角时，将发生全反射现象。
全反射只会发生在由高折射率介质指向低折射率介质的情况下。
二、光的色散1. 色散现象色散是指不同波长的光经过折射或反射后，偏离原来的路径，使得光分离成不同颜色的现象。
这是由于不同波长的光在介质中传播速度不同而引起的。
2. 色散角和色散率色散角指的是入射光线经折射后与入射光线之间的夹角。
色散率则是介质对不同波长光折射能力的度量，一般用D表示。
色散率越大，色散现象越明显。
3. 巨型色散和衍射色散巨型色散是指介质对光的色散现象，如光通过玻璃棱镜时产生的彩虹色。
衍射色散是指光通过狭缝或光栅等出现的色散现象，如太阳光透过云层形成的彩虹。
总结：光的折射与光的色散是光学中的重要知识点。
折射是光在介质之间传播时由于光密度不同而改变传播方向的现象，其中折射定律描述了光在界面上的折射行为。
折射率是介质对光的折射能力的度量，与光速、光密度等因素有关。
在光从折射率较大的介质射入折射率较小的介质时，可以发生全反射现象。
色散是不同波长的光在介质中传播速度不同而引起的现象，使得光分离成不同颜色。
色散角和色散率描述了光的色散特性，巨型色散和衍射色散是两种常见的色散现象。
通过对光的折射与光的色散知识点的总结，我们可以更好地理解光学现象，并应用于光学技术的研究和应用中。
光学原理光的反射折射和色散
光学原理光的反射折射和色散光学原理是研究光的传播、反射、折射和色散等现象的科学领域。
在日常生活中，我们常常遇到光线遇到物体时的反射、折射以及彩虹等现象。
本文将介绍光的反射、折射和色散的基本原理以及相关应用。
一、光的反射光的反射是指光线遇到界面时，一部分光线从入射介质发生改变的方向反射回来。
反射光线的方向与入射光线的方向在界面上的法线上有一定的关系，符合反射定律。
反射定律表达为：入射角等于反射角。
光的反射广泛应用在镜子、光学透镜、反光镜等设备中。
例如，平面镜能够将光线以相同的角度反射，人们可以利用平面镜看到自己的形象。
反射还是构成显微镜、望远镜等设备的基础。
二、光的折射光的折射是指光线从一个介质进入另一个介质时，改变传播方向的现象。
当光线从一种介质进入到另一种具有不同折射率的介质中时，光线会发生折射。
折射定律描述了光的折射现象，即入射光线、折射光线和法线在同一平面上，且满足折射定律的数学关系。
光的折射在日常生活和科学研究中有着广泛的应用。
例如，把一支笔放入水中，我们会观察到笔看起来弯曲了。
这是因为光经过折射后改变了传播方向，使得我们所看到的物体位置发生了偏移。
三、色散现象色散是指光在经过不同介质时，由于介质的折射率不同而产生的光波长的分离现象。
当光经过某种介质时，不同波长的光由于折射率的差异而发生不同程度的偏折，从而使得光的颜色发生分离。
最常见的例子就是光通过一个三棱镜后形成的彩虹。
色散现象在光谱仪、衍射光栅等设备中得到广泛应用，也是研究光的性质和波动现象的重要实验现象之一。
科学家通过对色散现象的研究，深入了解了光的波动性质，并得出了许多重要的结论。
综上所述，光学原理中的光的反射、折射和色散是关于光在不同介质中传播和相互作用的基本现象。
通过对光的反射、折射和色散的研究，我们可以更好地理解光的性质和行为，并将其应用于各种实际场景中，促进科学研究和技术发展。
光的折射与色散知识点归纳
光的折射与色散知识点归纳1. 光的折射：当光线在两种不同密度的介质之间传播时，入射角和折射角之间存在一个固定的关系，即斯涅尔定律。
斯涅尔定律可以用数学表达式n₁sinθ₁=n₂sinθ₂来表示，其中n₁和n₂分别是两种介质的折射率，θ₁和θ₂分别是入射角和折射角。
2.折射率：折射率是一个介质对光的传播速度的度量。
不同介质具有不同的折射率，可以用来描述光在介质中传播时的行为。
折射率与介质的密度和光的频率有关。
3.全反射：当光从折射率较大的介质射入折射率较小的介质时，当入射角大于临界角时，光将无法折射出来，而是发生全反射。
全反射只发生在光从光密介质射向光疏介质时。
4.光的色散：色散是指光在通过折射率不同的介质时，由于不同频率的光速度不同而发生的现象。
一般而言，高频率的光具有较大的折射率，低频率的光具有较小的折射率。
这导致光在经过折射率变化的介质时发生色散，即不同频率的光经过折射后的角度不同。
5.色散曲线：色散曲线是描述介质中色散行为的图表。
一般而言，色散曲线是一个随着光的频率增加而增加的曲线。
常见的色散曲线包括钠黄光、天蓝光和紫外线等。
6.散射：散射是光在遇到介质中的微观粒子或分子时发生的现象，导致光的传播方向随机改变。
散射是导致天空呈现蓝色的原因之一，因为空气中的气体分子对短波长的蓝光具有较强的散射能力。
7.棱镜：棱镜是一种光学仪器，可以将光线折射和色散分离。
当光通过一个三角形的棱镜时，由于不同频率的光的折射率不同，光被分离成不同颜色的光谱。
8.双折射：一些晶体具有双折射性质，也称为偏振光。
这意味着这些晶体可以将光分成两个互相垂直的偏振光。
双折射现象是由于晶体的非均匀结构而引起的。
总而言之，光的折射与色散是光学中的重要概念，涉及到光在介质中传播时的行为和性质。
了解光的折射与色散的知识，有助于深入理解光的传播和应用，如透镜、光纤通信等。
光的折射、全反射
第一课时光的折射全反射
【目标引领】
1、理解光的折射定律、光的折射率。
2、理解光的全反射现象、光的色散现象。
【自主探究】
一、光的折射
1、折射定律：
⑴内容：折射光线跟光线和在同一平面内，光线和光线分别位于的两侧，的正弦跟的正弦成正比。
⑵表达式：
⑶在折射现象中光路是。
2、折射率
⑴折射率：光从射入发生折射时，的正弦与的正弦之比，叫做这种介质的折射率。
⑵表达式：
二、全反射
1、全反射现象：光从介质入射到介质的分界面上时，折射光线消失，光全部反射回介质的现象。
2、发生全反射的条件：
⑴光由介质射向介质；
⑵入射角临界角
3、临界角：折射角等于90°时的叫临界角。
三、棱镜与光的色散
1、棱镜：
2、白光通过棱镜折射后会发生色散现象。
各色光排列的顺序。
光的色散表明：①白光是。
②同一介质对不同色光的不同，频率越高光的折射率越大。
【合作解疑、精讲点拨】
知识点一：光的折射与折射定律
1、
2、
3、任何材料的折射率都大于1.
【应用1】
【应用2】
友情提醒：处理这类问题通常是先画出临界几何光路图，再用折射定律、全反射的知识求解。
【巩固训练】
类型一：折射率及全反射的综合应用
【例题1】【拓展演练】。
第76课时 光的折射、全反射(重点突破课)
光的折射、全反射 ( 重点突破课 )
结
束
[小题热身]
1．下列说法正确的是 像将比物体所处的实际位置高 B． 光纤通信是一种现代通信手段， 它是利用光的全反射原理 来传递信息的 C．玻璃杯裂缝处在光的照射下，看上去比周围明显亮，是 由于光的全反射 D．海市蜃楼产生的原因是海面上方上层空气的折射率比下 层空气的折射率大 E．小孔成像是根据光的全反射
基础点•自主落实 提能点•师生互动 课堂跟踪检测
)
光的折射、全反射 ( 重点突破课 )
结
束
sin 45° 解析：n＝ ＝ 2，选项 A 错、B 对。当光线从介质中射 sin 30° 向真空中时，随入射角增大折射角增大，当折射角等于 90° sin 90° 时，即发生全反射，此时入射角为 C，则有 n＝ 2＝ 解 sin C 得 C＝45° ， 即入射角大于等于 45° 时发生全反射现象， 选项 C 对，D 错。因进入介质后光速变小，而频率不变，故 E 对。 答案：BCE
基础点•自主落实 提能点•师生互动 课堂跟踪检测
光的折射、全反射 ( 重点突破课 )
结
束
2．光导纤维 光导纤维的原理是利用光的全反射。
3．光的色散 (1)色散现象：白光通过三棱镜会形成 红、橙、
黄、绿、蓝、靛、紫 ____________________七种色光组成的彩色光谱。
(2)成因：由于 n 红<n 紫，所以以相同的入射角 射到棱镜界面时，红光和紫光的折射角 不同 ，紫 光折射得更明显些，当它们射出另一个界面时，紫 光的偏折角 较大 ，红光的偏折角 较小 。
光的折射、全反射 ( 重点突破课 )
结
束
第76课时 光的折射、全反射(重点突破课)
什么是光的色散和全反射
什么是光的色散和全反射？光的色散和全反射是光学中的两个重要现象。
光的色散是指不同波长的光在介质中传播时速度不同，从而产生色彩分离的现象。
全反射是指光从一个介质射入另一个介质时，如果入射角大于一定的角度（临界角），那么光将被完全反射回来，不再向新介质传播。
下面我将详细解释光的色散和全反射，并介绍它们的原理和特点。
1. 光的色散：光的色散是指不同波长的光在介质中传播时速度不同，从而产生色彩分离的现象。
当白光通过一个三棱镜或光栅时，不同波长的光会被分散成不同的颜色，形成一道色彩缤纷的光谱。
这是因为不同波长的光在介质中传播时与介质的物理性质有关，速度不同，形成了色散现象。
光的色散具有以下特征：-不同的介质对光的色散程度不同，例如玻璃对光的色散较弱，而水对光的色散较强。
-光的色散可以通过光栅、棱镜等光学器件进行实验观察。
-光的色散在光学技术和光学仪器的设计和应用中起着重要作用，例如分光计、色度计等。
2. 全反射：全反射是指光从一个介质射入另一个介质时，如果入射角大于一定的角度（临界角），那么光将被完全反射回来，不再向新介质传播。
全反射现象是基于光的折射定律和能量守恒定律。
全反射具有以下特征：-全反射只在两个介质的折射率不同时发生，当入射角小于临界角时，光会被部分折射和部分反射。
-全反射现象在光纤通信、显微镜等光学技术和仪器中有广泛的应用。
-全反射是基于光的波动性质的，只有在光的波动性质明显的情况下才能观察到全反射现象。
光的色散和全反射是光学中的两个重要现象。
光的色散揭示了光波在介质中传播时的速度和波长之间的关系，而全反射则展示了光波在不同介质之间传播时的反射和折射特性。
了解这些光学现象可以帮助我们理解光的传播和相互作用，并应用于光学设计和工程中。
光的色散和反射定律
光的色散和反射定律光的色散是指光在通过介质（如棱镜）时，不同波长的光被折射角度不同，从而使白光分解成七彩的光谱现象。
这一现象可以通过光的折射和衍射来解释。
光的色散揭示了光的不同颜色具有不同的波长。
光的折射是指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。
折射定律描述了光线在介质界面上的折射规律，即入射角和折射角之间的关系。
根据斯涅尔定律，入射光线、折射光线和法线三者位于同一平面内，且入射角和折射角的正弦比例保持不变，即：sin i / sin r = n1 / n2其中，i 为入射角，r 为折射角，n1 为入射介质的折射率，n2 为折射介质的折射率。
反射定律是指光线在平滑表面反射时，入射角和反射角之间的关系。
根据反射定律，入射光线、反射光线和法线三者位于同一平面内，且入射角等于反射角，即：光的色散现象在日常生活中有广泛的应用，如彩虹、日光灯、彩色电影等。
而反射定律则是光学设计和光学仪器制作的基础，如眼镜、望远镜、显微镜等。
通过学习光的色散和反射定律，我们可以更深入地了解光的性质和规律，为光学领域的研究和应用奠定基础。
习题及方法：一束白光通过棱镜后，在白屏上形成七彩的光谱。
请问，这个现象是什么？这个现象是光的色散。
光的色散揭示了光的不同颜色具有不同的波长。
当白光通过棱镜时，不同波长的光被折射角度不同，从而使白光分解成七彩的光谱。
一块透明的玻璃板放在一张纸上，当光线以45度角从空气射入玻璃板时，观察到光线在玻璃板内以22.5度角射出。
求玻璃的折射率。
根据斯涅尔定律，我们可以得到：sin i / sin r = n1 / n2其中，i 为入射角，r 为折射角，n1 为入射介质的折射率，n2 为折射介质的折射率。
在这个问题中，入射角i = 45度，折射角r = 22.5度，空气的折射率约为1，玻璃的折射率n2为我们需要求解的未知数。
将已知数值代入公式，得到：sin 45 / sin 22.5 = 1 / n2解得n2 = 1 / (sin 45 / sin 22.5) ≈ 1.414一束光从空气射入水中的入射角为30度，求该光在水中的折射角。
2012版高三物理一轮复习课件：14.2光的折射 全反射 色散(大纲版)
共 45 页
31
A.红光
C.白光
B.紫光
D.无法判断
[解析] 如图所示,光从光密介质射入光疏介质的界面上时,若 入射角大于或等于全反射临界角C,则发生全反射,小于临界 角则发生折射.
共 45 页
32
根据sinC=
1 及n红<n紫,有C红>C紫,而白光逆时针转动以后 n 在玻璃中各入射角大于临界角变到小于各自临界角时,红
2.如图所示,一束光线从折射率为1.5的玻璃射向空气,在界面 上的入射角为45°,下面四个光路中正确的是( )
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1 2 解析 : 因为n 1.5, 所以临界角 arcsin arcsin arcsin n 3 2 所以 45 , 故发生全反射, 选项A正确. 2
第二课时 光的折射 全反射 色散
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1
第一关:基础关 展望高考
基础知识
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2
一､
光的折射
知识讲解 (1)折射现象:光传播到两种介质的分界面上,一部分光进入另 一种介质中,并且改变了原来的传播方向,这种现象叫做光 的折射.
如图所示,AO为入射光线,O为入射点,OB为反射光线,OC为折
23
[解析] 平行的单色光束a、b射到水面上,入射角i相同,由n=
sini , α>β,所以na<nb,故A错误;由 sinr
于同一介质中,频率高的色光传播速度小,所以光束a的频率较 光束b的频率小,故C错误;若光束从水中射向空气,由sinC= , 1 光束a的临界角较光束b的临界角大,故D正确.
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5
(3)折射率 ①定义:把光从真空射入某种介质发生折射时,入射角的正弦
7光的折射及全反射、棱镜及色散
第2讲光的折射及全反射、棱镜及色散【光的折射及全反射】一、基本概念1．折射定律：折射光线与入射光线分居法线两侧，且三线共面，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。
2．折射率：光由真空射入介质，如图sin/sin/n i r c v==任何介质的折射率都大于1。
3．临界角：如图6所示，光从水射入空气，折射角变成90°时的入射角，叫做临界角C。
1sinvCn c==。
4．全反射：当光线从光密介质射到光疏介质的界面上时，如果入射角大于或等于临界角，就会发生折射光完全消失，只产生反射的现象，这种现象叫做全反射。
5．产生全反射的条件：光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角6．全发射的作用：①光导纤维；②解释现象：水中气泡看起来特别亮，海市蜃楼等。
例１．某水池实际深h，垂直水面往下看，其视深多少？（设水的折射率为n）例2．水、水晶、金刚石的折射率顺次是：n1=1.33，n2=1.55，n3=2.42.那么,这三种介质对真空的临界角C1、C2、C3的大小关系是（）A．C1>C2>C3B．C3>C2>C1C．C2>C3>C1D．C2>C1>C3例３．如图１所示为一立方体玻璃砖，折射率为，放在空气中一束平行光从立方体的上表面斜射进来，入射角90a<D，然后它投射到左端侧面，则（）A．无论a角多大，该光线都能从这个侧面射出B．无论a角多大，该光线都不能从这个侧面射出C．只有45a<D时，该光线才不能从这个侧面射出D．只有45a>D时，该光线才不能从这个侧面射出二、针对训练1．光纤通讯是一种现代化通讯手段，光导纤维传递光信号的物理原理是（ ） A ．光的折射； B ．光的衍射 C ．光的干涉 D ．光的全反射2．如图1所示，玻璃棱镜的截面为等腰三角形，顶角a 为30°，一束光线垂直于ab 面射入棱镜，又从ac 面射出，出射光线与入射光线之间的夹角为30°，则此棱镜材料的折射率是（ ）A ．32C ．2 C D3．一束光线从折射率为1.5的介质玻璃射向空气，在界面上的入射角为45°则图2四个光路图中，正确的是（ ）4．对水下的潜水员，下列说法正确的是（ ） A ．由于全反射，看不到水面上的全部景象； B ．能看到水面的面积多大取决于人离水面的深度 C ．能看到水面上的全部景象D ．潜水员看到岸边的树的位置比实际位置偏低5．一束光从空气射向折射率为n =的某种玻璃的表面，如图所示，i 代表入射角，则（ ） A ．当45i >D 时会发生全反射现象B ．无论入射角i 是多大，折射角r 都不会超过45°C ．欲使折射角r=30°，应以45i =D 的角度入射D ．当入射角i =6．把用相同玻璃制成的厚度为d 的正方体a 和半径为d 的半球体b 放在报纸上，且让半球体的凸面向上，从正上方分别观察a 、b 中心处报纸上的字，下面的观察记录中正确的是（ ） A ．a 中的字比b 中的字高 B ．b 中的字比a 中的字高 C ．一样高D ．a 中的字较没有玻璃时的高，b 中的字和没有玻璃时的一样高三、高考真题 1．（2004年全国理综，21）发出白光的细线光源ab 长度为o l ，竖直放置，上端a 恰好在水面以下，如下图。
2015届一轮课件：12-3 光的折射 全反射 光的色散
明 考 向 . 两 级 集 训
析 考 点. 重 难 突 破
质射向光疏介质时，在入射角逐渐增大的过程中，反射光的 能量逐渐增强，折射光的能量逐渐减弱，当入射角等于临界 角时，折射光的能量已经减弱为零，这时就发生了全反射．
课 时 作 业
菜
单
高三一轮总复习· 物理
固 考 基. 教 材 梳 理
菜 单
明 考 向 . 两 级 集 训
析 考 点. 重 难 突 破
课 时 作 业
高三一轮总复习· 物理
固 考 基. 教 材 梳 理
(4)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有 关．同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度 越小．
明 考 向 . 两 级 集 训
析 考 点. 重 难 突 破
明 考 向 . 两 级 集 训
析 考 点. 重 难 突物理
2．折射率
固 考 基. 教 材 梳 理
(1)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． sin θ1 (2)定义式：n12＝ ，不能说 n12 与 sin θ1 成正比、与 sin θ2 sin θ2 成反比．折射率由介质本身的光学性质和光的频率决
图 12－3－9
菜 单
高三一轮总复习· 物理
固 考 基. 教 材 梳 理
A．n1<n2，a 为红光，b 为蓝光 B．n1<n2，a 为蓝光，b 为红光 C．n1>n2，a 为红光，b 为蓝光
明 考 向 . 两 级 集 训
析 考 点. 重 难 突 破
D．n1>n2，a 为蓝光，b 为红光
课 时 作 业
如图 12－3－10 所示的长直光纤，柱芯为玻璃，
北京专用2025版高考物理总复习第十五章第1讲光的折射全反射和色散精练含解析
第1讲光的折射全反射和色散A组基础巩固1.(2024海淀一模)如图所示,让光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边上,在这个边与空气的界面上会发生反射和折射。
渐渐增大入射角,视察反射光线和折射光线的变更。
关于该试验现象,下列说法正确的是( )A.反射光线和折射光线都沿顺时针方向转动B.反射光线和折射光线转过的角度相同C.在还未发生全反射的过程中,反射光越来越强D.最终反射光完全消逝答案 C 增大入射角,反射光线沿逆时针方向转动,折射光线沿顺时针方向转动,A错误。
当入射角从0增大到临界角时,反射光线转过的角度为临界角,而折射光线转过了90°,B错误。
未发生全反射前,入射角越大,反射光越强,折射光越弱,C正确。
发生全反射时,折射光消逝,反射光最强,D错误。
2.(2024东城一模)如图所示,将一个半圆形玻璃砖置于空气中,当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O时,下列状况不行能发生的是( )答案 B 光由空气斜射入玻璃时折射角小于入射角,A正确,B错误。
C、D选项中,光由空气进入玻璃入射角为零,折射角为零,再由玻璃斜射入空气,折射角大于入射角,也可能发生全反射,C、D正确。
3.(2024朝阳二模)对于红、蓝两种单色光,下列说法正确的是( )A.在水中红光的传播速度较大B.在水中蓝光的传播速度较大C.在真空中红光的传播速度较大D.在真空中蓝光的传播速度较大答案 A 各种色光在真空中传播速度都相同,为c=3×108 m/s,由色散规律可知水对蓝光的折射率大,由n=cc可知A对。
4.(2024丰台一模)已知一束可见光m是由a、b、c三种单色光组成的,光束m通过三棱镜的传播状况如图所示,则比较a、b、c三种单色光,下列说法正确的是( )A.a色光的折射率最大B.c色光的频率最小C.b色光在玻璃中的传播速度最大D.c色光发生全反射的临界角最小答案 D 由白光通过玻璃三棱镜后形成色散现象可知,a色光相当于红光,b色光相当于绿光,而c色光相当于紫光,易知B项错误;由折射率的定义易知A项错误;由n=cc 可知C项错误;由sin C=1c可知D项正确。
光的折射和色散知识点总结
光的折射和色散知识点总结光的折射是指光线从一种介质进入另一种介质时，由于介质的光学性质不同而产生的偏折现象。
色散是指光在通过透明介质时，由于不同波长的光受到不同程度的折射而产生的色彩分离现象。
在本文中，我们将对光的折射和色散进行详细的讨论和总结。
1. 光的折射光的折射是由于光在通过不同介质界面时，速度和方向的改变而产生的现象。
折射现象遵循斯涅尔定律，即光线的入射角和折射角之间的正弦比等于两种介质的折射率之比。
2. 折射率折射率是介质对光的折射能力的量度，折射率的大小与光在介质中的传播速度有关。
常见的折射率为真空的折射率，记作n0，与其他介质的折射率相比较得到。
例如，光在水中的折射率为n1，光在玻璃中的折射率为n2。
3. 折射定律斯涅尔定律也被称为折射定律，它描述了光线在两个介质之间折射时入射角和折射角之间的关系。
折射定律可以用数学公式表示为n1*sin(θ1) = n2*sin(θ2)，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。
4. 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光线无法透射而完全被反射的现象。
光线的入射角等于临界角时，称为临界入射角。
5. 光的色散光的色散是指当光通过透明介质时，不同频率或波长的光受到不同程度的折射而产生的色彩分离现象。
光的色散可以分为正常色散和反常色散两种情况。
6. 正常色散正常色散是指在透明介质中，不同波长的光线从垂直入射时，红色光的折射角较小，而紫色光的折射角较大，导致光的色彩分离。
例如，当白光穿过一个玻璃三棱镜时，可以看到从紫色到红色的连续色谱。
7. 反常色散反常色散是指在透明介质中，不同波长的光线从垂直入射时，红色光的折射角较大，而紫色光的折射角较小，导致光的色彩分离。
反常色散通常发生在光的入射角较大或介质的折射率随波长的变化较大的情况下。
8. 色散补偿色散补偿是为了减少或消除光在透明介质中发生色散而采取的措施。
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三、平行玻璃砖与三棱镜比较
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特别提醒
在运用光的折射定律作光路图和 解决实际问题时，必须注意是否发生 全反射，若不发生全反射，要同时考 虑反射和折射，若发生了全反射，则 不能画折射光线．
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即时应用
(2009年高考浙江卷)如图14－2 －9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．已知入射方向与边 AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为 边AB、BC的中点，则( )
图14－2－6
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解析：选B.由图可知，b光线经过 三棱镜后的偏折角较小，因此折射率 较小，是红光．故B正确．
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二、光的折射、全反射的理解和应用 1．全反射现象的理解 (1)光线射向两种介质的界面上，会同 时发生光的反射和折射． (2)若光从光密介质射入光疏介质，折 射角就大于入射角．
高频考点例析
(1)使入射光按图中所 示的顺时针方向逐渐偏 转，如果有色光射出ab 面，则哪种色光首先射 出？ (2)使入射光按图中所 示的逆时针方向逐渐偏 转，哪种色光首先射出ab 面？
图14－2－15
高频考点例析
【解析】 (1)白光垂直入射ac面后直射到ab 面，入射角为45°，发生全反射说明 棱镜的临界角C≤45°，这是对从红光 到紫光的所有色光说的．当入射光顺 时针偏转时，在ac面上发生色散，不 同色光折射不同，红光偏折小，紫光 偏折大，如图14－2－16所示，射到ab
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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 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． 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．
c 传播速度的大小 v＝ . n
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高频考点例析
图14－2－12
高频考点例析
【解析】 设入射角为i，折射角为r，由折射 定律得 sini ＝n① sinr 由已知条件及①式得 r＝30°② 如果入射光线在法线的右侧，光 路图如图14－2－13所示．设出射点为 F，由几何关系可得 3 AF＝ a③ 8
高频考点例析
图14－2－13
高频考点例析
高频考点例析
图14－2－11
高频考点例析
设光线在C点的折射角为β，由折射定 律得 sinα ＝ 3② sinβ 由①②式得 β＝30° 由几何关系知，光线在球体的竖直 表面上的入射角 γ(见图)为 30° sinγ 1 由折射定律得 ＝ sinθ 3 3 因此 sinθ＝ 2 解得 θ＝60° . 【答案】 60°)两次折射后，后来的传播方 向和原来传播方向间的夹角θ即为偏 折角． (2)在入射角相同的情况下，偏 折角度θ跟棱镜材料的折射率有关， 折射率越 大 ，偏折角越 大．
基础知识梳理
(3)光线通过三棱镜后向底面偏 折，通过三棱镜看物体，看到的是物 体的虚像，向棱镜的 顶角 方向偏移， 如图14－2－3所示．
图14－2－8
课堂互动讲练
解析：光从玻璃射入空气的临界角 为45°.作光路图如图所示，第一次射到 AB面上时，入射角∠1＝70°，发生全 反射，再射到BC面上，这时入射角
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∠2=50°，大于临界角，发生全反 射．再射到AB面上时，入射角 ∠3=30°，发生折射，根据=，可知折 射角∠4=45°. 答案：见解析
第二节
光的折射
全反射 色散
基础知识梳理
一、光的折射与折射率 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．
基础知识梳理
2．光的折射定律 折射光线与入射光线、法线处在 同一平面内 ；折射光线和入射光线分 别位于法线 的两侧；入射角的正弦与 折射角的正弦成 正比 ．
3 即出射点在 AB 边上离 A 点 a 的位置． 8 如果入射光线在法线的左侧，光 路图如图14－2－14所示．设折射光线 与AB的交点为D. 由几何关系可知，在D点的入射角 θ＝60°④ 设全反射的临界角为C，则 1 sinC＝ ⑤ n
高频考点例析
图14－2－14
高频考点例析
由⑤和已知条件得 C＝45°⑥ 因此，光在D点全反射． 设此光线的出射点为E，由几何关 系得∠DEB＝90° BD＝a－2AF⑦ BE＝DBsin30°⑧ 联立③⑦⑧式得 1 BE＝ a 8 1 即出射点在 BC 边上离 B 点 a 的位置． 8 【答案】 见解析
基础知识梳理
图14－2－5
基础知识梳理
(2)光的色散现象说明白光是复色 光，是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、 紫7种单色光组成． (3)光的色散现象表明，各种色光 通过棱镜红光偏折最小，紫光偏折最 大． (4)同一种介质对不同色光的折射 率n不同，对红光的折射率 最小 ，对 紫光的折射率 最大 ．
基础知识梳理
课堂互动讲练
特别提醒
1．作出光路图，要注意找出符 合边界条件或恰好发生全反射的光 线． 2．注意折射和全反射在日常生 活和科学技术中的应用，如光纤通信 问题．
课堂互动讲练
即时应用
如图14－2－8所示，直角玻璃棱镜中∠A ＝70°，入射光线垂直于AC面，求光线从棱 镜第一次射入空气时的折射角，并作出 光路图．已知玻璃的折射率为 2.
置在水平桌面上，球体由折射率为 3的透明 材料制成．现有一束位于过球心 O 的竖直平 面内的光线，平行于桌面射到球体表面上， 折射入球体后再从竖直表面射出， 如图 14－2 －10 所示．已知入射光线与桌面的距离为 3 R/2，求出射角 θ.
高频考点例析
图14－2－10
高频考点例析
【解析】 设入射光线与1/4球体的交点为 C，连接OC，OC即为入射点的法 线．因此，图14－2－11中的角α为入 射角．过C点作球体水平表面的垂线， 垂足为B. 依题意，∠COB＝α 3 又由△OBC 知：sinα＝ ① 2
基础知识梳理
4．发生全反射的条件 (1)光由光密介质射向 光疏 介质． (2)入射角 ≥ 临界角． 5.光导纤维：实际用的光导纤维是非 常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到一 百微米之间，在内芯和外套的界面上发生 全反射，如图14－2－1所示．
基础知识梳理
图14－2－1
基础知识梳理
三、棱镜 1．棱镜对光线的作用 让一束单色光从空气射向玻璃棱 镜的一个侧面，经过两次折射而从另 一侧面射出时，将向棱镜的 底面 方向 偏折．如图14－2－2所示．
c ①由 n＝ 可知，在同一种介质中，红光 v 的光速 最大 ，紫光的光速 最小，但各 种颜色的光在真空中光速都是3.0×108 m/s. 1 ②由 sinC＝ 可知，在同一种介质中， n 红光发生全反射的临界角 最大 ，紫光 的临界角 最小 ．
课堂互动讲练
一、对折射率的理解 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 射率可记忆为 sin(真空角) n＝ .(真空角为真空中光线与法线 sin(介质角) 的夹角，介质角为介质中光线与法线的 夹角)
基础知识梳理
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，叫做这种介质的绝对折 射率，简称折射率． sini (2)表达式：n＝ sinγ .
基础知识梳理
(3)物理意义 折射率是表示光线从一种介质进入 另一种介质时，发生 偏折 程度的物理 量，与入射角i及折射角γ大小 无 关．
高频考点例析
【规律总结】 分析全反射和临 界角问题时，一定认清全反射发生的 条件及有些问题的临界光线．
高频考点例析
题型三 光的全反射和色散问题
例3 abc为一全反射棱镜，它的主截面是
等腰直角三角形，如图14－2－15所 示．一束白光垂直入射到ac面上，在ab 面上发生全反射，若光线入射点O的位 置保持不变，改变光线的入射方向(不考 虑自bc面反射的光线)，则：
高频考点例析
【方法技巧】 正确规范地作出 光路图是解决几何光学问题的关键和 前提，根据光路图找出入射角和折射 角，利用题目所给信息确定入射角和 折射角的正弦值．
高频考点例析
题型二 光的折射、全反射现象的综合分析
例2 (2009年高考宁夏卷)图14－2－12
一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A ＝30°，斜边AB＝a.棱镜材料的折射率为n ＝ 2，在此截面所在的平面内，一条光线以 45°的入射角从AC边上的中点M射入 棱镜．画出光路图，并求光线从棱镜射出的 点的位置．(不考虑光线沿原路返回的情况)
基础知识梳理
(4)折射率和光速的关系 折射率和光在介质中传播的速度有关， c 当 c 为真空中光速，v 为介质中光速时 n＝ . v 式中c＝ 3.0×108 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． (5)在光的折射现象中，光路是 可逆 的．
基础知识梳理
课堂互动讲练
A．该棱镜的折射 率为
B．光在F点发生 全反射 C．光从空气进入 棱镜，波长变小 D．从F点出射的 光束与入射到E点的光 束平行
图14－2－9
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解析：选 AC.由几何关系可知，入射角 θ1 sinθ1 ＝60° ，折射角 θ2＝30° .由折射定律 n＝ ＝ sinθ2 3 2 ＝ 3，A 选项正确；在 BC 界面上，入射角 1 2 1 3 为 30° ，临界角的正弦值为 sinC＝ ＝ n 3
基础知识梳理
图14－2－3
基础知识梳理
2．全反射棱镜 横截面是等腰直角三角形的棱镜， 它在光学仪器里，常用来代替平面镜， 改变光的传播方向，如图14－2－4所 示，其能量损失更小，效果更好．