高中物理【光的折射 全反射】知识点、规律总结

考点三 色散现象 1．光的色散 (1)现象：一束白光通过三棱镜后在屏上会形成彩色光带．
自主学习
(2)成因：棱镜材料对不同色光的折射率不同，对红光的折射率最小，红光通过棱镜 后的偏折程度最小，对紫光的折射率最大，紫光通过棱镜后的偏折程度最大，从而产生 色散现象．
2．各种色光的比较 颜色 频率 f
同一介质中的折射率 同一介质中的速度 波长 临界角 通过棱镜的偏折角
1．光从光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角；从光密介质进入光疏介质 时，折射角大于入射角．
2．在同种介质中，光的频率越高，折射率越大，传播速度越小，全反射的临界角 越小．
3．无论折射现象还是反射现象，光路都是可逆的．
考点一 折射定律和折射率的理解及应用
师生互动
1．对折射率的理解
(1)公式 n＝ssiinn θθ12中，不论光是从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1 总是真空 中的光线与法线间的夹角，θ2 总是介质中的光线与法线间的夹角．
平行玻璃砖
三棱镜
结构 玻璃砖上下表面是平行的 横截面为三角形的三棱镜
圆柱体(球) 横截面是圆
对光线 的作用
圆界面的法线是过
通过平行玻璃砖的光线不 通过三棱镜的光线经两次 圆心的直线，光线
改变传播方向，但要发生侧 折射后，出射光线向棱镜底璃砖
三棱镜
圆柱体(球)
相对于介质 C 可能是光疏介质．
(2)如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象．
(3)光的反射和全反射现象，均遵循光的反射定律，光路均是可逆的．
(4)全反射现象中，光在同种均匀介质中的传播速度不发生变化，即 v＝nc.
2．解决全反射问题的一般步骤 (1)确定光是从光密介质进入光疏介质． (2)应用 sin C＝n1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．
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． (3)定义式：n＝ssiinn θθ12.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． (4)计算公式：n＝vc，因 v＜c，故任何介质的折射率总_大__于___(填“大于”或“小 于”)1.
双缝干涉时的条纹间距
红橙黄绿青蓝紫 低→高 小→大 大→小 大→小 大→小 小→大 大→小
(4)应用：①全反射棱镜． ②光导纤维，如图．
2．光的色散 (1)色散现象 白光通过三棱镜会形成由红到紫七种色光组成的彩色光谱，如图．
(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， 就是说紫光偏折得更明显些，当它们射到另一个界面时，紫光的偏折角最大，红光偏折 角最小．
(2)折射率与入射角的大小无关，与介质的密度无关，光密介质不是指密度大的介质．
(3)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．
(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．
2．平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制
第 1 讲 光的折射 全反射
一、光的折射与折射率 1．折射 光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向改变的现象．
2．折射定律(如图) (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：ssiinn θθ12＝n12，式中 n12 是比例常数． (3)在光的折射现象中，光路是__可__逆__的．
4．光密介质与光疏介质 (1)光密介质：折射率__较__大__的介质． (2)光疏介质：折射率__较__小__的介质．
二、全反射和光的色散现象 1．全反射 (1)条件：①光从__光__密__介质射入_光___疏__介质． ②入射角__≥__临界角． (2)现象：折射光完全消失，只剩下反射光． (3)临界角：折射角等于 90°时的入射角，用 C 表示，sin C＝n1.
应用
测定玻璃的折射率
改变光的传播方向
全反射棱镜，改变光的传播方向
3．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发生折射．
考点二 光的全反射
师生互动
1．求解光的折射、全反射问题的四点提醒
(1)光密介质和光疏介质是相对而言的，介质 A 相对于介质 B 可能是光密介质，而