初中物理光的折射全反射棱镜

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光的折射与全反射光的折射和全反射的实验观察

光的折射与全反射光的折射和全反射的实验观察

光的折射与全反射光的折射和全反射的实验观察光的折射与全反射是物理学中非常重要的现象。

在实验中观察到光的折射和全反射现象,可以进一步了解光的性质和行为。

本文将介绍光的折射和全反射实验的观察及相关理论解释。

一、实验材料和装置在进行光的折射和全反射实验时,需要准备以下材料和装置:1. 空气、水和玻璃等不同介质;2. 光源,如白炽灯或激光器;3. 直尺和量角器用于测量角度;4. 透明的平行板或三棱镜;5. 白纸或屏幕。

二、光的折射实验观察1. 将一块平行板或三棱镜置于光源前方,调整光源和观察屏幕(或白纸)的位置,使得光线垂直射向平行板或三棱镜的表面。

2. 观察到光线入射到平行板或三棱镜时,会发生折射现象。

光线从一种介质通过折射到另一种介质时,会改变传播方向。

3. 测量入射光线、折射光线与垂直方向的夹角,并记录数据。

4. 通过对不同介质和不同入射角度进行实验,可以观察到不同的折射现象。

例如,当光线由空气入射到水中时,折射角度会小于入射角度。

三、光的全反射实验观察1. 将一块平行板或三棱镜置于光源前方,并将其倾斜,使得光线从一种介质入射到另一种介质时会发生全反射现象。

2. 调整入射角度,当入射角度超过一定临界角时,光线会完全发生反射,不再折射到另一种介质中。

3. 使用直尺和量角器测量入射光线与垂直方向的夹角,并记录数据。

4. 通过对不同介质和不同入射角度进行实验,可以观察到全反射现象的差异。

临界角度是指使光全反射的最小入射角度。

四、光的折射和全反射的理论解释1. 光的折射和全反射可以通过斯涅尔定律来解释。

斯涅尔定律指出,入射光线与法线的夹角、折射光线与法线的夹角以及两种介质的折射率之间存在一个关系。

2. 折射定律可以用数学公式n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂表示,其中n₁和n₂分别是两种介质的折射率,θ₁和θ₂分别是入射光线和折射光线与法线的夹角。

3. 当入射角度小于临界角时,光线会发生折射;当入射角度大于临界角时,光线会发生全反射。

1307光的折射 全反射(习题课)

1307光的折射 全反射(习题课)

第7课时光的折射全反射(习题课)姓名学号班级【自主学习】一、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,将向棱镜的底边方向偏折.如图2-1-2所示.①两次折射后,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.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,向棱镜的顶端方向偏移,如图所示.二、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,如图所示,其能量损失更小,效果更好.①如图(a)所示,光线垂直AB面射入,光线在AC面发生全反射,光线方向改变了90°.②如图(b)所示,光线垂直AC面射入,光线在AB、BC面发生全反射,光线方向改变180°.③如图(c)所示,光线平行AC面射入,光线在AC面发生全反射,射出后方向不变,发生侧移.三、光的色散①定义:白光通过三棱镜后,在光屏上形成一条彩色光带——光谱,这就是光的色散,如图所示,光谱中红光在最上端,紫光在最下端,中间是橙、黄、绿、蓝、靛等色光.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.a.由n=v c可知,在同一种介质中,红光的光速大,紫光的光速小,但各种颜色的光在真空中光速都是3.0×108 m/s.b.sin C=n 1可知,在同一种介质中,红光发生全反射的临界角大,紫光的临界角小.【典型例题】【例1】:如图所示,置于空气中的一不透明容器内盛满某种透明液体.容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0 cm 长的线光源.靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板,另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜,用来观察线光源.开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分.将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时,通过望远镜刚好可以看到线光源底端,再将线光源沿同一方向移动8.0 cm ,刚好可以看到其顶端.求此液体的折射率n.【例2】:据报道:2008年北京奥运会,光纤通信网覆盖了所有奥运场馆,为各项比赛提供安全可靠的通信服务.光纤通信利用光的全反射将大量信息高速传输,如图所示,一条圆柱形的光导纤维,长为L ,它的玻璃芯的折射率为n1,外层材料的折射率为n2,光在空气中的传播速度为c ,若光从它的一端射入经全反射后从另一端射出所需的最长时间为t ,则下列说法正确的是(图中所标的φ为全反射的临界角,其中sin φ=12n n )( )A.n1>n2,t=cnLn21B.n1>n2,t=cnLn221C.n1<n2,t=cnLn21D.n1<n2,t=cnLn221【例3】:如图所示,abc为一全反射棱镜,它的横截面是等腰直角三角形,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),则有()A.使入射光线按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,如果有光线射出ab面,则红光将首先射出B.使入射光线按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,如果有光线射出ab面,则紫光将首先射出C.使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,红光将首先射出ab面D.使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,紫光将首先射出ab面【随堂巩固】1.如图所示,两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中,两者的AC面相互平行放置,由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入,通过两三棱镜后,变为从a、b两点射出的单色光,对于这两束单色光()A.在玻璃中红光传播速度比蓝光的大B.从a点射出的为红光,从b点射出的为蓝光C.从a、b两点射出的单色光仍平行,且平行BC面D.从a、b两点射出的单色光仍平行,但不平行于BC面2.空气中两条光线a和b从方框左侧入射,分别从方框下方和上方射出,其框外光线如图所示.方框内有两个折射率n=1.5的玻璃全反射棱镜.图2-1-19中给出了两棱镜四种放置方式的示意图,其中能产生图2-1-18中效果的是()3.一束光从空气射向折射率n=2的某种玻璃的表面,如图所示.θ1代表入射角,则()A.当θ1>45°时会发生全反射现象B.无论入射角θ1是多大,折射角θ2都不会超过45°C.当入射角θ1=45°时,折射角θ2=30°D.当θ1=60°时,反射光线与折射光线垂直4.在厚度为d,折射率为n的大玻璃板的下面,紧贴着一个半径为r的圆形发光面.为了从玻璃的上方看不见圆形发光面,可在玻璃板的上表面贴一块纸片,所贴纸片的最小面积为____________________.5. 某同学用如下方法测玻璃的折射率:先将平行玻璃砖固定在水平桌面的白纸上,画出两侧界面MN、PQ,在玻璃砖的一侧用激光照射,在光源同侧且与MN平行的光屏上得到两光点A、B,两光线的位置如图所示.测得入射光线与界面的夹角θ1为30°,光屏上两光点之间的距离L=3.0 cm,玻璃砖的厚度h=2.0 cm,求玻璃的折射率.。

全反射棱镜知识点总结

全反射棱镜知识点总结

全反射棱镜知识点总结一、全反射棱镜的基本原理1.1 折射和反射当光线从一种介质射向另一种介质时,会发生折射现象。

折射定律描述了入射角和折射角之间的关系,即$n_1 \sin\theta_1 = n_2 \sin\theta_2$,其中$n_1$和$n_2$分别是两种介质的折射率,$\theta_1$和$\theta_2$分别是入射角和折射角。

另外,当光线从一种介质射向另一种介质时,一部分光线会被反射回原介质。

反射定律描述了入射角和反射角之间的关系,即入射角等于反射角。

1.2 全反射当光线从折射率较高的介质射向折射率较低的介质,并且入射角大于临界角时,会发生全反射现象。

全反射是在光线由光密介质射向光疏介质时,由于折射率的差异,光线无法进入光疏介质,而全部反射回光密介质的现象。

1.3 全反射棱镜的原理全反射棱镜利用全反射现象,将光线高效地折射和反射,从而实现光的分离和聚焦。

全反射棱镜的结构通常由一块折射率较高的材料制成,并且通过一定的结构设计,使得光线在入射时发生全反射,从而实现光的控制和调节。

二、全反射棱镜的结构与特点2.1 结构全反射棱镜通常由一块折射率较高的材料制成,常见的材料包括玻璃、晶体、有机玻璃等。

全反射棱镜的表面通常经过精密加工,以保证光线的高效折射和反射。

此外,全反射棱镜的形状和尺寸也会根据实际应用进行设计和制造,以满足特定的光学要求。

2.2 特点全反射棱镜具有优良的光学性能和稳定的折射率,能够将光线高效地折射和反射。

此外,全反射棱镜还具有结构简单、制造工艺成熟、使用稳定等特点,适用于多种光学仪器和系统中。

同时,全反射棱镜还可以根据实际需要进行组合和布置,以实现更复杂的光学功能。

2.3 应用领域全反射棱镜在分光仪、光谱仪、激光器和其他光学仪器中得到了广泛的应用。

在分光仪中,全反射棱镜可以将光线分离成不同波长的光谱线,从而实现光谱分析和检测;在激光器中,全反射棱镜可以实现对激光光束的调控和控制;在其他光学仪器中,全反射棱镜还可以用于光学成像、光学通信、激光加工等领域。

全反射和棱镜折射

全反射和棱镜折射

光疏媒质时,存在全反射临界角:
2
i 2也增大
?
=c i 1
2
1sin n n −
光开关:
1
125-126页
指纹锁:
光源
光从端面入射,到达芯线与包层的分界面时,如果入射角大于全反射临界角,光线将发生全反射,光可以从光纤的一端无能量损失地传到另一端。

作用:利用光的多次全反射,使光波沿弯曲路径
几乎无损耗地传播。

用途:传送光、图象——内窥镜
传送光学信息——光纤通信
光学纤维的优点:
①可以弯曲,芯线直径很小,弯曲时仍可以全反射。

②信息量大,一根光纤理论上可通电话100亿路(1010)
③石英制成,原料丰富。

光的折射揭示光在光学棱镜中的全反射现象

光的折射揭示光在光学棱镜中的全反射现象

光的折射揭示光在光学棱镜中的全反射现象折射是光线从一种介质传播到另一种介质时改变传播方向的现象。

而在光学棱镜中,光线的折射现象尤为引人注目,尤其是全反射现象使得光在某些情况下完全发生反射。

本文将探讨光的折射如何揭示光学棱镜中的全反射现象。

一、折射现象及折射定律光线在从一种介质传播到另一种介质时,会发生折射现象。

其具体规律由折射定律描述,即入射光线、折射光线和法线在同一平面上,且入射角和折射角的正弦比等于两种介质的折射率之比。

这一定律可以用数学公式表示为:n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂,其中n₁和n₂分别代表两种介质的折射率,θ₁和θ₂分别代表入射角和折射角。

折射定律的发现为我们理解光在光学棱镜中的行为提供了依据。

二、折射角的变化导致全反射现象光线从一种介质进入另一种折射率较小的介质时,折射角会大于入射角。

当入射角越大时,折射角也越大,直到达到临界角,此时折射光线会沿着介质边界发生全反射。

全反射的产生是因为折射介质无法将光线传导至折射率较小的介质,而使光线完全反射回折射介质。

三、光学棱镜中的折射和全反射现象光学棱镜是一种透明介质通过改变光线的传播方向来分离光的仪器。

当光线经过光学棱镜时,根据入射角和光学棱镜的折射率,光线会发生折射现象。

而当入射角大于临界角时,全反射现象会发生在光学棱镜的边界上。

这意味着光线无法透过光学棱镜,而是被完全反射回原介质中。

四、全反射的应用全反射现象在实际应用中有着广泛的用途。

其中一个例子是光纤通信技术。

光纤通过利用全反射现象来传输光信号。

光线以接近光纤轴的入射角进入光纤中,而光纤的折射率较小,使得光线在光纤内部发生全反射,并沿着光纤传输到目标地点。

这种传输方式具有高速、低损耗和抗干扰的特点,因此在现代通信领域中得到广泛应用。

结论:光的折射现象揭示了光学棱镜中的全反射现象。

通过折射定律的描述,我们理解了光线在不同介质中传播时发生的变化。

当光线遇到入射角大于临界角的情况时,会发生全反射现象,导致光线完全反射回原介质中。

初中物理的解析光的折射定律与光的全反射

初中物理的解析光的折射定律与光的全反射

初中物理的解析光的折射定律与光的全反射光的折射定律是物理学中的一个重要概念,用于描述光线从一种介质传播到另一种介质时的偏折现象。

本文将详细解析光的折射定律以及与之相关的光的全反射现象。

一、光的折射定律光的折射定律描述了光从一种介质传播到另一种介质时的偏折现象。

根据折射定律,光线在两个介质的交界面上发生折射时,入射角、折射角和两个介质的折射率之间存在一定的关系。

设光线从第一个介质进入第二个介质,入射角为θ₁,折射角为θ₂,第一个介质的折射率为n₁,第二个介质的折射率为n₂。

则根据光的折射定律可得:n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂其中,sinθ₁为入射角的正弦值,sinθ₂为折射角的正弦值。

根据光的折射定律,我们可以解释一些常见的现象,比如光在不同介质边界上的偏折现象、光的色散现象等。

二、光的全反射光的全反射是光线从光密介质射向光疏介质时的一种特殊现象,当入射角大于某个临界角时,折射角将无解,光线将完全反射回光密介质中,不再传播到光疏介质中。

设光密介质的折射率为n₁,光疏介质的折射率为n₂,临界角为θ_c。

当入射角大于临界角时,即θ₁ > θ_c,折射角不存在,光线将发生全反射。

临界角的计算公式为:θ_c = arcsin(n₂/n₁)其中,arcsin为反正弦函数。

光的全反射现象在实际应用中有着广泛的应用,比如光纤通信中的信号传输、显微镜中的观察等。

三、实验演示与应用为了验证光的折射定律和光的全反射现象,我们可以进行一些简单的实验演示。

1. 光的折射实验取一块透明的玻璃板和一个直尺,将直尺竖直放置,并将玻璃板倾斜支在直尺上。

然后,用一支光线垂直射向玻璃板,观察光线经过玻璃板后的折射现象。

通过改变入射角和观察折射角的变化,可以验证光的折射定律。

2. 光的全反射实验取一块光密介质的透明棱镜,将一束光线斜射进入棱镜中,并逐渐增大入射角。

当入射角大于临界角时,观察光线的全反射现象。

通过测量不同材料的临界角,可以验证光的折射定律和光的全反射现象。

3-2 全反射和棱镜

3-2 全反射和棱镜

光从斜面垂直入射,可 使光线无损失的逆转180 如果入射光从一物 发出,经两次全反射后 成倒立的像,常用于潜 望镜和望远镜。
棱镜全反射演示实验
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8
9
光从端面入射,到达 芯线 与包层的分界 面时 , 如果 入射角大于全 反射临 界角,光线将发生全反射 , 光可 以从光纤的一 端无能 量损失地传到另一端。 (子午面上的光线)
next
1、偏向角 (空气中的棱镜) 光线在横截面内,从一个侧面入射,经两次折射 从另一个侧面出射。 A 偏向角的定义:由入射 光线方向转向出射光线方 向的角度,用表示。 由几何关系可得: i1 i2 i2' i1'
(i1 i 2 ) (i1 'i 2 ' )
17
A
18
i1 i1 ' A
0 A ) 2 A sin( ) 2
作业:
1. 第三章 4, 5
53
2. 编程画光通过三棱镜前后表面的偏向角随入射角i1变化的曲线。 需要考虑的问题: 在棱镜的右表 面可能发生全反射, 所以有些情况下,光 不能从棱镜的右表 面出射,只有i1大 于一定值的入射光 能穿过棱镜出射。
%MATLAB编程举例: n0=1.5,n=1; i1=[0:0.01:0.5]*pi; i2=asin(n0*sin(i1)/n); d_i=i2-i1; plot(i1*180/pi,i2*180/pi); hold on; plot(i1*180/pi, abs(d_i)*180/pi,'r-.','LineWidth',1.5); 可用help学习未知命令的用法,例: >> help sin SIN Sine of argument in radians. SIN(X) is the sine of the elements of X. See also asin, sind. Overloaded methods: codistributed/sin Reference page in Help browser doc sin

八年级上册物理第12单元:棱镜、光的色散、实验

八年级上册物理第12单元:棱镜、光的色散、实验

第12单元:棱镜、光的色散、实验一、黄金知识点:1、棱镜、全反射棱镜;2、平行透明板对光路的作用;3、折射率与波长波速的关系;4、光的色散;5、实验:测玻璃砖的折射率;二、要点大揭密:(一)棱镜、全反射棱镜:1、三棱镜:(1)横截面为三角形的三棱柱透明体。

有正三棱镜、等腰直角三棱镜等。

(2)棱镜对光线的偏折规律:光线向低面偏折,虚象向顶角偏移(注意:顶角、底面是相对于入射光线和折射光线的位置而言的)2、全反射棱镜:(1)光线垂直于等腰直角三棱镜的一边入射时将在另一侧面上发生全反射,故此玻璃三棱镜称为全反射棱镜。

(2)全反射棱镜既能使光路发生900偏斜,也能使光线1800全反射折回。

(3)应用:作反射镜改变光的传播方向。

其效率和清晰度都优于平面反射镜。

(二)平行透明板对光路的作用:1、平行透明板对光路的改变作用是侧移,侧移量的大小与入射角有关,与透明板的厚度有关,与透明板的折射率有关,这些量越大,侧移量越大。

2、平行透明板对光线的方向没有影响,出射光线和原入射光线保持平行关系。

(三)折射率与波速、波长,频率与光的颜色之间的关系。

1、折射率与波长、波速之间的关系:当光从真空进入介质时,频率不变,波速减小,因而波长也减小(满足v=λf ),在同一介质中,频率大的光波速小、波长短。

2、光的颜色由光的频率决定,从红光到紫光,光的频率依次增加,在同一介质中,波长依次变短。

(四)光的色散:1、一束白光通过三棱镜后入射光变为红橙黄绿蓝靛紫七色光的现象,称为光的色散。

2、光的色散现象一方面说明白光是由上述七种单色光复合而成的复色光;另一方面说明玻璃(包括其他各种透明物质)对不同单色光的折射率不同,即同一种介质对红光折射率最小,对紫光折射率最大(平常所说的介质折射率是对波长为5893埃的黄光而言)。

(五)测定玻璃的折射率: 1、实验目的:(1)验证光的折射定律; (2)学会测定物体折射率的方法; (3)测定两面平行的玻璃砖的折射率。

12.3全反射 棱镜

12.3全反射 棱镜
课题序号
实施课时
2
使用教具
课题名称
§12.3全反射棱镜
教学目标
(知识与技能,过程与方法,情感、态度、价值观)
1、全反射现象及其发生条件;
2、临界角的计算;
3、全反射的应用。
教学重点
全反射现象及其发生条件。理科综合可考虑全反射的应用
教学难点
全反射现象及其发生条件。理科综合可考虑全反射的应用
教学内容
教师活动
对水而言,玻璃是光密介质;但对金刚石而言,玻璃则是光疏介质。
2)、光疏媒质与光密媒质的界定是以折射率为依据的,与媒质的其它属性(如密度等)无关.例如:水和酒精,n水=1.33<n酒精=1.36,酒精相对于水而言是光密介质,但ρ水>ρ酒。
回答问题
回答问题
观察
教学内容
教师活动
学生活动
二、全ห้องสมุดไป่ตู้射:
1、全反射:
2、临界角:
1)、定义:光从光密媒质射向光疏媒质时,折射角等于900时的入射角,叫做临界角.用字母C表示
2)、临界角的计算:
A、任意两种媒质:n密、n疏: :n密对疏= ,故临界角C= =arcsin( ).
其中, :n密、n疏分别为光密媒质和光疏媒质的绝对折射率.
B、当光由某种媒质射入真空或空气时:
学生活动
一、光疏媒质与光密媒质
1、定义:
1)、光疏媒质:两种媒质中折射率较小的媒质叫做光疏媒质.
2)、光密媒质:两种媒质中折射率较大的媒质叫做光密媒质.
2、理解:
1)、光疏媒质光密媒质是相对而言的.只有对给定的两种媒质才能谈光疏媒质与光密媒质.没有绝对的光密媒质.
如:水、玻璃和金刚石三种介质比较,n水=1.33 n玻璃=1.5~1.9 n金刚石=2.42。

7光的折射及全反射、棱镜及色散

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n=sin i/ sin 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。

sin C=1n=vc。

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2,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a<90D,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a<45D时,该光线才不能从这个侧面射出D.只有a>45D时,该光线才不能从这个侧面射出~ 第 1 页 ~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.3 C. 3 C. 3 D. 32 23.一束光线从折射率为 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=2的某种玻璃的表面,如图所示,i 代表入射角,则()A.当i>45D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i=45D的角度入射D.当入射角i=arctan 2 时,反射光线跟折射光线恰好互相垂直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~ 第 2 页 ~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 l o ,竖直放置,上端 a 恰好在水面以下, 如下图。

初二物理光的折射知识点

初二物理光的折射知识点

初二物理光的折射知识点初二物理光的折射知识点光现象知识点多而零乱,如果不加整理,甚至不久将来很快把光现象的知识还给老师。

以下是店铺整理的初二物理光的折射知识点,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。

初二物理光的折射知识点1聪明出于勤奋,天才在于积累。

我们要振作精神,下苦功学习。

店铺准备了初二物理知识点:光的折射,希望能帮助到大家。

1.光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般发生变化的现象。

2.光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角等于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不变。

(折射光路也是可逆的)3.凸透镜:中间厚边缘薄的透镜,它对光线有会聚作用,所以也叫会聚透镜。

凹透镜对光线具有发散作用。

上面就是为大家准备的初二物理知识点:光的折射,希望同学们认真浏览,希望同学们在考试中取得优异成绩。

初二物理光的折射知识点21、在光的折射中,三线共面,法线居中。

2、光从空气斜射入水或其他介质时,折射光线向法线方向偏折;光从水或其它介质斜射入空气中时,折射光线远离法线(要求会画折射光线、入射光线的光路图)3、斜射时,总是空气中的角大;垂直入射时,折射角和入射角都等于0°,光的传播方向不改变4、折射角随入射角的增大而增大5、当光射到两介质的分界面时,反射、折射同时发生6、光的折射中光路可逆。

初二物理光的折射知识点31.光的直线传播(1)光在同一种均匀介质中沿直线传播。

小孔成像,影的形成,日食和月食都是光直线传播的例证。

(2)影是光被不透光的物体挡住所形成的暗区。

影可分为本影和半影,在本影区域内完全看不到光源发出的光,在半影区域内只能看到光源的某部分发出的光。

点光源只形成本影,非点光源一般会形成本影和半影。

本影区域的大小与光源的面积有关,发光面越大,本影区越小。

(3)日食和月食:人位于月球的本影内能看到日全食,位于月球的半影内能看到日偏食,位于月球本影的延伸区域(即"伪本影")能看到日环食;当月球全部进入地球的本影区域时,人可看到月全食。

第一讲光的折射和全反射(原卷版)

第一讲光的折射和全反射(原卷版)

第一讲 光的折射和全反射➢ 知识梳理一、光的折射定律 折射率 1.折射定律(1)内容:如图所示,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。

(3)在光的折射现象中,光路是可逆的。

2.折射率(1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量。

(2)定义式:n =sin θ1sin θ2。

(3)计算公式:n =cv,因为v <c ,所以任何介质的折射率都大于1。

(4)当光从真空(或空气)斜射入某种介质时,入射角大于折射角;当光由介质斜射入真空(或空气)时,入射角小于折射角。

二、全反射 光导纤维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,折射光线将全部消失,只剩下反射光线的现象叫作全反射。

2.条件(1)光从光密介质射入光疏介质。

(2)入射角大于或等于临界角。

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。

4.光导纤维光导纤维的原理是利用光的全反射,如图所示。

考点一、折射定律及折射率的理解与应用1.对折射率的理解(1)折射率的大小不仅反映了介质对光的折射本领,也反映了光在该介质中传播速度的大小v =cn.(2)折射率的大小不仅与介质本身有关,还与光的频率有关.①同一种介质中,频率越大的光折射率越大,传播速度越小.②同一种光,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发生折射.3.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制特点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线不改变传播方向,但要发生侧移通过三棱镜的光线经两次折射后,出射光线向棱镜底面偏折圆界面的法线是过圆心的直线,光线经过两次折射后向圆心偏折例1、(2021·浙江6月选考·12)用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观察到的现象如图所示.入射点O 和两出射点P、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处,空气中的四条细光束分别为入射光束a、反射光束b、出射光束c和d、已知光束a和b间的夹角为90°,则()A.光盘材料的折射率n=2B.光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二C.光束b、c和d的强度之和等于光束a的强度D.光束c的强度小于O点处折射光束OP的强度例2、(2019·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 。

2012高考物理复习(第1轮)课件-光的折射全反射棱镜(精)

2012高考物理复习(第1轮)课件-光的折射全反射棱镜(精)

32
将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时,通 过望远镜刚好能看到线光源底端.再将线光源沿同 一方向移动8.0cm,刚好可以看到其顶端.求此液 体的折射率n.
图14-2-14
33
光的折射现象的应用. 作出如图所示的光路图,当线光源上某一点
发出的光线射到未被遮光板遮住的液面上时,射 到遮光边缘O的那条光线的入射角最小.
L
L H l 2 h2 H L h 时有: ,l 当 2 4 L2 4 H 2 Lh n ,x 2 2 2H L H L 当 时,解得: 2H x h= 3 3 (2)由 可得: x h Lv0 t= vx vx v0 2H
2 2
Байду номын сангаас

nl
31
如图14-2-14所示,置于空气中的一不透明容器中盛满某 种透明液体.容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0cm长 的线光源.靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板,另一 侧有一水平放置的与液面等高的望远镜,用来观察线光源. 开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分.
L . 4
H 2
图14-2-13
29
(1)试求当液面高为 x.
2 时,池底的光斑到出液口的距离 H 3
(2)控制出液口缓慢地排出液体,使液面以v0的速率匀 速下降,试求池底的光斑移动的速率vx . (1)作出液面高为 h时的几何光路图,由 图中几何关系可知:
xl L h H
30
由折射定律sinθ1=nsinθ2有:
公式:
(3)全反射条件:光线从光密介质射向光疏介质,且入射 1 sin C . 角大于或等于临界角.
n
10
3.应用 (1)光导纤维:

1.6 全反射 光纤与棱镜解析

1.6  全反射 光纤与棱镜解析
20
光 楔
顶角很小的棱镜,或者称为尖劈。如图
当光线垂直或接近垂直入射到光楔 上时,由折射定律得: 如图
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由于光纤具有以上诸多优点,光导纤维近几年来发展十分迅速。 在工业、医学、通讯等方面的应用越来越多。尤其是随着计算机 通讯网络的发展,通讯量、传输速度要求越来越高,更是离不开 光纤的工作信带宽、容量大和保密性能好等优点。
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三、棱镜的折射 最常用的棱镜是三棱镜,它是一种色散棱镜。图为三 棱镜的主截面。 单色入射光通过棱镜时,将折射两次,出射光线的 方向和入射光线的方向之间的夹角,称为偏向角。 如图 A
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2、全反射型光导纤维
全内反射的应用很广,近年来发展很快的光导纤维, 简称光纤,就是利用全反射原理制成的光能量的传输 线。
光学纤维:中央折射率 大,表层折射率小的透 明细玻璃丝.
光进入光学纤维后,多次 在内壁上发生全内反射, 光从纤维的一端传向另 一端. 物理科学与信息工程学院
n0 sin i0
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对于空气中的光纤,
2 1
n0 1
2 2

i0 arcsin( n n )
凡是入射角小于i0 的入射光,都将通过多次全反射从一端传 向另一端;入射角大于i0 的光线,将透过内壁进入外层,不能 继续传送。
由上式可见,为了使更大范围的光束能在光纤中传 播,应选择n1和n2的差值较大的材料去制造光纤。 另外,光纤在使用过程中为了防止光能进入包层 (n2),光纤的弯曲也不能太大。
可以证明,当i1 = i1 时,偏向角达到最小值0 , 返回 0 称为最小偏向角。
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3-4.6光的折射全反射棱镜

3-4.6光的折射全反射棱镜

3-4.6 光的折射、全反射和棱镜一、考点聚焦光的折射,折射定律,折射率。

全反射和临界角Ⅱ级要求光导纤维Ⅰ级要求棱镜,光的色散Ⅰ级要求二、知识扫描1.光射到两种介质的界面上后从第一种介质进入第二种介质时,其传播规律遵循折射定律.折射定律的基本内容包含如下三个要点:;;。

当光从空气(折射率为1)射入折射率为的介质时,上式变为:。

折射现象中光路是的。

2.对两种介质来说,n较大(即v较小)的介质称介质。

光从光密介质 光疏介质,折射角入射角。

注意:(1)光从一种介质进入另一介质时,频率,光速和波长都。

(2)同一介质对频率较大(速度较小)的色光的折射率较。

(3)光的颜色由决定。

3.当光从介质射向介质,且入射角临界角时,折射光线将消失,这一现象叫做光的全反射现象.应用全反射现象举例:(1)。

(2)。

4.若光从光密介质(折射率为n)射向光疏介质(折射率为)时,发生全反射的临界角C 可由如下公式求得:。

当光从光密介质射向空气(折射率为1)时,求得全反射的临界角的公式又可表为:5.玻璃制成的三棱镜,其光学特性是:(1)单色光从棱镜的一个侧面入射而从另一侧面射出时,将向棱镜的偏折。

隔着棱镜看到物体的虚像比实际位置向方向偏移。

(2)复色光通过棱镜,由于各种单色光的折射率不同而出现色散现象,白光色散后形成由红到紫按一定次序排列的光谱。

红光通过棱镜时偏折角较(因对红光折射率较),紫光偏折射角较。

三、好题精析例1:假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比A.将提前 B.将延后C.在某些地区将提前,在另一些地区将延后 D.不变例2:如图所示,一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气,在界面上的入射角为45º,下面四个光路图中,正确的是()例3:如图所示,a 、b 两细束单色光(可能是同种色光,也可能是不同色光)分别以垂直于三棱镜的一个腰的方向射入两个不同的三棱镜,已知这两个三棱镜是用同种介质材料做成的,但它们的项角α、β大小不同,α<β。

棱镜

棱镜

全反射棱镜
讨论平面镜成像都只考虑这个银面的反射,实际上由于平 面镜玻璃的前表面对光线的反射,形成多个虚像,其中第 一次被玻璃前表面反射而形成的虚像S‘是最明亮的.
平面镜玻璃的前表面
平面镜玻璃的后表面
全反射棱镜
显微镜等,就需要用全反射棱镜代替平面镜,以消 除多余的像.
当然,如果在玻璃的前表面镀银,就不会产 生多个像,但是前表面镀银,银面容易脱落.
第二十章 光的反射和折射
第五节 棱镜
棱 镜
通过棱镜的光线 全反射棱镜
光的色散
常用的棱镜是横截面积为三角形的三 棱镜,通常简称为棱镜.棱镜可以改变光 的传播方向,还可以使光发生色散.
通过棱镜的光线
通过实验或作光 路可知(如图),从 玻璃棱镜的一个侧面 射出的光线从另一侧 面射出时向底面偏 折.
棱镜材料的折射率有 关,还跟入射角底大 小有关. 点击画面观看动画
全反射棱镜
横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜 1、光线由A2、光线由AC面垂直入射, 在AB、 BC面发生两次全反 射,垂直由AC面出射. 变化180 °
全反射棱镜
在光学仪器里,常用全反射棱镜来代替平面镜, 改变光的传播方向.望远镜为了提高倍数,镜筒要很 长,通过使用全反射棱镜能够缩短镜筒的长度.
养女,任谁家能心甘情愿、毫无怨言地同意?虽然他贵为天皇贵胄,但他仍是壹各讲理の人,否则与土匪恶霸无异。因此,他给咯排字琦壹各“尽快”の要求,他 晓得排字琦の能耐和本事,完全能够拿捏准这各尺度,既能安抚好年家,又能将这门亲事早早地定下来。王爷の吩咐就是圣旨,就是再心有不甘,再不情不愿,排 字琦也只能去办。于是今天壹早,多壹刻钟都没敢耽搁,她就派王府の小太监去年府传咯她の口信,请年夫人今日下午来府中壹叙。昨天晚上从朗吟阁回来之后, 排字琦彻夜未眠!既有王爷提出要娶年仆役の震惊,也有对自己行为の万分后悔!现在还要仔细考虑如何跟年夫人提娶亲の事情,三桩事情搅和在壹起,把排字琦 搞得筋疲力尽,想睡又睡不着,不睡又头痛不已。而且最难办の事情就是这各年夫人!这要是别の人家还好说,关键这是年家,还是这么壹各关键の时刻。壹各姑 娘正躺在病床上要死要活呢,另外壹各姑娘就要壹抬花轿风风光光地娶进门咯,这种话让她怎么能够说得出口? 就算是她自己不顾羞耻,厚脸皮地提咯出来,那是 先说提亲,还是先说探病?先说提亲,后说探病,年夫人壹定会认为上当受骗咯,当即就要悔婚;先说探病,后说提亲,那天仙妹妹可是年夫人の亲骨肉,眼看着 自己の姑娘病成这样,还被养女抢咯夫君,年夫人怎么可能同意这门亲事?不但昨天晚上没有睡好,今天整整壹上午还在不停地为咯壹会儿の见面而左右为难。她 更想不通の是,爷为啥啊要这么急?再多给些时间也好啊,等天仙妹妹身体养好咯,只剩下提亲这么壹件事情,自己总归容易开这各口,年夫人也不至于很容易地 就能找出来啥啊天大の反驳理由。而现在年妹妹还卧病在床,爷就急急火火地去提亲,把她排字琦搞得又狼狈又被动。想那年家,两各姑娘都给爷做小老婆,能同 意才怪呢。就此壹项,她就得费尽三寸不烂之舌,连威逼带吓唬带利诱。年家本来就有可能不同意这桩婚事,更何况亲闺女被冷落,养女得咯宠,那年家还不更有 理由拒绝咯?爷怎么就不能再等些日子呢!爷也不是沉湎女色の人啊!不管是否想得出来好方法,见面时间就那么不等人地到来咯!听到红莲の口信儿,排字琦赶 快从座位上起身,到门口亲自将年夫人迎进咯屋里。第壹卷 第366章 张口“给福晋请安。”“年夫人,快请起来。好久不见呢,有四年多咯吧,您还是这么年轻 精神,连白头发都不长呢。”“福晋真是说笑咯,怎么会不老呢,倒是福晋您,还跟四年前壹各样儿呢。”“唉,我也是操心受累の命,诸人都是这样,没办 法。”“福晋身子金贵着呢,是有福气の人。”“年夫人客气咯。噢,对咯,上次来府里の时候,和您壹起来の玉盈仆役这壹次没有随您壹并过来?”“福晋记性 真是好,那么久の事情咯,您还记着呢。”“不是我记性好,实在是年仆役给我の印象太好咯,温柔贤淑、落落大方、知书达礼,记得当时我还说过,这要是谁家 娶咯过去,谁家就真是有福气,娶咯壹各大宝贝呢。”“谢谢福晋夸奖,小女还真没有您夸奖の这么好。”“哪里,年夫人您这是太谦虚咯!只是不晓得,我们雍 亲王府有没有这各福气?”“福晋您这可真是说笑咯呢,王府の福气可不是小女能带来の,那可是因为王爷本身就是大富大贵之人。小女若能嫁进王府里,倒是她 天大の福分。不过,唉,小女可真是福分浅,近日得咯急症,请咯好些大夫都直摇头,壹家人愁得都不行咯。”“啊?年夫人,是这样啊!有道是:吉人自有天象。 年仆役壹定会早日康复の,您也别太着急咯!今天既然来咯,壹并也去看看侧福晋吧,她也病咯些日子呢。”“啊?怎么,侧福晋病咯?”“是啊!这次请您过来, 主要还是请您看看侧福晋,她前些日子精神壹直不好,后来就连带着又发咯些热,总是好好坏坏,坏坏好好,请太医看咯好些日子,也是不见好利落。王爷也是惦 记着她の病,可是爷随圣驾出京咯,临出门前,特意嘱咐咯我,请年家の人过来看看她。”“多谢王爷和福晋の大恩大德,侧福晋从小身子壹直都很弱,现在给府 里添咯很多麻烦,真是过意不去。”“哎,年夫人,这话就说得不对咯,怎么是给府里添麻烦呢。侧福晋嫁进王府来,既是侧福晋の福分,也是她与王爷の缘分, 这可是拜观音、求菩萨都拜求不来の呢。”“那老妇就谢过王爷和福晋の恩典。福晋整天要操劳の事情那么多,再多打扰,老妇实在是过意不去,要不,老妇这就 告退吧。”“也好,您先去侧福晋那里看看,有啥啊事情、想法,您就尽管说,千万别客气。”“好,老妇再次谢过福晋。”“红莲,送年夫人去怡然居。”出咯 霞光苑,年夫人几乎要淌下壹身の汗。对于排字琦拐弯抹角の提亲,她壹点儿都没有惊讶,当时收到王府小太监传来の约见口信时,年夫人早就意料到会是这各结 果,才会刚刚与排字琦进行面不改色心不跳の壹番虚情假意の唇枪舌剑。年夫人被震惊の是水清,她和年老爷都没有料到,凝儿病咯。但是现在想来,水清怎么可 能不病倒呢?壹定就是被玉盈那各丫头气得病倒咯!第壹卷 第367章 认错那壹天被苏培盛送回年府后,玉盈直接去咯年夫人の房里,年夫人正在和她の贴身丫环 倚红两人聊闲天呢。见到玉盈进来,由于已经从年峰那里晓得她去咯王府,因此急于晓得水清近况の她还不等玉盈开口就直接问道:“你怎么这么快就回来咯?看 到凝儿咯?走之前也不跟娘说壹声,娘

光的折射和全反射

光的折射和全反射

光的折射和全反射棱镜学习指导发生全反射的条件1)光线必须从光密介质射向光疏介质。

2)入射角必须大于或等于临界角。

说明:当光从光密介质射向光疏介质发生折射时,折射角始终大于入射角,当入射角逐渐增大时,折射角也增大,当折射角增大到900时,入射角达到了临界角(C<900>),全反射开始。

反之,如果光从光疏介质射向光密介质,折射角始终小于入射角,不论如何改变入射角,也不可能使折射角达到900,即不可能发生全反射,所以全反射必须同时满足上述两个条件。

重点难点光的折射是一个重点,折射率是一个难点例题分析第一阶梯例1、有三层平行的介质,其折射率分别为n1 、n2 、n3 ,一束光以入射角i1 由介质I射向介质II,已知光由介质II射入介质III时的折射角为r3 。

试证明(1)n1sinr1=n3sinr3(2)n12×n23=n31说明:根据题意作出光路示意图,标明入射角与折射角,分别开出折射定律方程,综合几何关系,可得待证结论.光路可逆往往是解几何光学问题的重要依据.(1)如图2-15,根据光的折射,有n1sini1=n2sinr2n2sini2=n3sinr3根据几何关系,可知i2=r2由上列三式可得n1sini1=n3sinr3(2)根据光的折射定律和光路可逆,有利用第(1)问的结论∵i2=r2∴n12×n23=n13例2.如图所示,一折射率为n=1.5的立方体玻璃砖,放在空气中,平行光束从立方体的顶面斜射入玻璃砖, 然后投射到它的一个侧面.问:(1)这束光线能否从侧面射出?(2)若这束光线能从侧面射出,求玻璃砖的折射率应满足如何条件?解: (1)因为光束由空气射入玻璃,所以折射角r总小于下玻璃的临界角.其临界角.在玻璃中的折射光射至侧面时,入射角为i’,则由i’+r=90º知, i’=90º-r>90º-c=48.2º即i’>48·2º>C因而光线在侧面要发生全反射击而不能射出。

全反射(PPT课件)(2)

全反射(PPT课件)(2)
一、全反射棱镜
教学目标:
1、了解棱镜对光的偏折作用 2、了解光通过棱镜后的色散现象
我们先来认识一个光学仪器吧:
A
一束单色光从空气射向玻璃棱 镜的一个侧面
发生两次折射,出射光线偏向
棱镜的底面

B
C
出射光线和入射光线的夹角 为光线的偏折角,A 为顶角。偏折角与棱镜的折射率有关。
由光路图可知:在保持入射角和棱镜顶角不变的情况下, 棱镜材料的折射率越大,在AB面上光的偏折角度也大,也 就是AC面的入射角变大。在AC面由于入射角和棱镜材料 的折射率都变大,偏折角度也要变大。因此总的偏折角度 随折射率的增大而增大。
如上图所示,即光屏P上的色光排列为左红右紫.故选项D正确. 由于n紫>n红,则临界角C紫<C红,所以当α角逐渐减小时,紫光最先发生全 反射,而从光屏上消失.故选项B也是正确的. 答:本题应选BD.
2、同一色光在不同介质中传播时,光速改 变.(v=c/n)
3、不同色光在真空中的传播速度是相同的.
七色光的对比:


折射率
增大
传播速度
减小
临界角
减小
二、光导纤维
弯曲过于厉害,也会有光透出
内窥镜
光纤通信
光纤通信的主要优点是 容量大、衰减小、抗干扰性强.
例题解析:
【例】一块半圆形玻璃砖放在空气中,如图 所示,一束白光从空气中沿图示方向射向玻 璃砖,经玻璃砖折射后在光屏上形成由红到 紫的彩色光带.当α逐渐减小时,彩色光带 变化情况是( )
A.红光最先消失
B.紫光最先消失
C.红光和紫光同时消失
D.从左到右的色光排列为红 紫
解:本题考查光的折射、全反射、光的色散等知识,同时还必须了解不同色 光对同一种介质折射率不同.当白光沿着圆柱形玻璃砖的法线射入玻璃砖,不 发生偏折.因而各色光射向AB面的入射角θ1都相同,根据折射定律可得
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主讲:黄冈中学高级教师余楚东
同步教学
一、一周知识概述
1、折射现象
当光线从一种媒质射到另一种媒质时,在分界面上,光线的传播方向发生了改变;一部分光线进入第二种媒质,这种现象称为折射现象.发生折射的条件:
(1)发生在两种媒质的分界面上;
(2)在分界面上下媒质的导光特性不相同。

2、光的折射定律
折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居在法线的两侧,入射角 i 的正弦跟折射角 r 的正弦成正比,或 = n ,如图所示,式中 n 为比例常数,其大
小反映了媒质Ⅱ 对来自于媒质Ⅰ 的入射光折射的厉害程度。

这就是光的折射定律,也叫斯涅尔定律.
识记时,要能正确理解入射角、反射角、折射角的概念,它们分别是入射光线、反射光线、折射光线与法线的夹角.抓住定律的核心,了解它反映的是入射光线、反射光线、折射光线和法线的空间关系.
理解时,应注意以下几个方面:
(1)折射现象发生在光线从一种媒质进入另一种媒质时,但传播方向的改变却不是一定发生,如入射角为零度时,传播方向不发生改变.
(2)注意光线偏折的方向:如果光线从折射率(n)小的媒质射向折射率(n)大的媒质,折射光线向靠近法线的方向偏折,故常称近法线折射。

发生近法线折射时入射角大于折射角,并且随着入射角的增大(减小)折射角也会增大(减小);如图所示.
如果光线从折射率大的媒质射向折射率小的媒质,折射光线向远离法线方向偏折,故常称远法线折射,发生远法线折射时入射角小于折射角,并且随着入射角的增大(减小)折射角也会增大(减小).如图所示.即光线的偏折情况与媒质的性质(参见折射率的讨论)有关.
(3)折射光路是可逆的,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,定律中的公式就变为,式中 r 、i 分别为此时的入射角和折射角
应用折射定律时,知道入射光线、折射光线、法线中的任意两条,根据折射定律,就可以确定另一条的空间位置,但在这里一般只是粗略定性地确定。

3、光密介质与光疏介质
对两种介质来说,折射率 n 较大(即光速 v 较小)的介质称光密介质.光从光密介质斜射入光疏介质中时,折射角大于入射角.
值得注意的是:
(1)从一种介质进入另一介质时,频率保持不变,光速和波长都发生变化.
(2)同种介质中,频率较高(速度较小)的色光的折射率较大.
(3)光的颜色与光的频率有关.
4、临界角
当光线从光密介质射向光疏介质时,入射角大于或等于某一角度C时,折射光线消失,发生了全反射现象.角度C就被称为临界角.临界角与折射率的关系是
临界角的大小与介质材料有关,高中物理只研究光线从某种材料进入空气时的全反射现象,所以公式中的折射率为绝对折射率.同一种材料对不同颜色光线的折射率不同,不同颜色光线发生全反射时的临界角也应不同,根据上节的知识可知,同一种材料的情况下红光的临界角大,紫光的临界角小,说明紫光比红光容易发生全反射.
5、全反射现象与光的能量分配
在光的全反射现象中,光能的传输是特别值得关注的,如图所示的光路,表示一束光从水射入空气中,(我们知道水的折射率为1.33),当入射角较小的时候,比如为 i=30° 时,它的折射角为r=arcsin(sin 30°×1.33) =41.7°,这时不仅有折射光,还有反射光,
若不考虑水对光能的吸收,光能的分布情况为 E入射= E反射 + E折射,随着入射角的逐渐增大,折射光线越来越弱,而反射光线越来越强,直到当入射角达到i = 48.6° 时,折射光线消失,只有反射光线的现象,这种现象叫全反射现象,发生全反射时能量关系变为
E反射=E入射。

6、发生全反射的条件为:
(1)光从光密介质射向光疏介质;
(2)入射角i>临界角C,sin C =
7、棱镜对光线传播方向的改变
横截面为三角形的棱镜称为三棱镜,还有横截面为四边形、五边形、六边形……的多棱柱镜.
不管是三棱镜还是多棱镜,它们对光线传播方向的改变都遵守折射定律.由于光线在棱镜中传播时要经两次折射,所以光路图较为复杂.学习中首先要通过练习熟练掌握:
(1)光线通过棱镜的光路图的建立,如图所示.
(2)棱镜的成像光路图的画法,如图所示.
(3)偏向角的确定及影响它的大小的因素,如(1)中的画法.
基本规律:光线通过棱镜后均向底边偏折.偏向角的大小与折射率有关,还与进入棱镜时的人射角有关.
8、全反射棱镜
全反射棱镜是一种特殊的棱镜,横截面是等腰直角三角形,应用范围很广泛.使用时可以有以下几种典型的方式:如图中(A)(B)(C)所示
9、光的色散
白光通过棱镜后,在光屏上会形成七色光带.牛顿最早对这一现象进行了深入研究,认为白光由七种单色光组成,通过棱镜时由于介质对不同色光的折射率不同,光线经过棱镜的偏折程度不同,导致白光被分解为七色光带.
同一棱镜对红光的折射率略比对紫光的折射率要小,红光偏折的程度最小,紫光最大.
根据折射率与传播速度的关系,可知红光在介质中的传播速度比紫光在同一介质中的传播速度要大.
其他色光在同一介质中折射率和传播速度的大小均介于红光和紫光之间,排列顺序如图所示
二、例题解析
例1、ab 两束不同的单色光平行从空气射入水中,发生如图所示的折射,则下述结论正确的是()
A.水对光束 a 的折射率较大
B.水中光束 b 的光速较小
C.光束 a 可能为红光, b 可能为紫光
D.光束 a 可能为紫光, b 可能为红光
[解析]
例2、站在岸边的人垂直于水面观察水底,看到水底变浅了,利用折射定律计算看到的水池底的深度。

[解析]
例3、如图所示,一条光线垂直射到一等腰直角三棱镜的 AB面,若要求光线在 BC 面上发生全反射,该棱镜的折射率至少应为多少?
[解析]
例4、半径为 R 的半圆形玻璃砖,横截面如图所示, 0 为圆心,已知玻璃的折射率为,当光由玻璃射向空气时,发生全反射的临界角为45° .一束与 MN 平面成45° 的平行光束射到玻璃砖的半圆柱面上,经玻璃折射后,有部分光能从 MN 平面上射出,求能从 MN 射出的光束的宽度为多少?
[解析]
例5、ABCD 是一个相对空气的临界角θ<30°的透明介质做成的四棱柱镜,图为它的横截面,∠A =∠C =90°,∠B = 60°,AB >BC,现有平行光垂直入射到AB 面上,若每个面上的反射都不容忽略,求出射光线.
要求:(1)画出所有的典型光线从入射到射出的光路图.
(2)简要说明所画光路的依据,并说明每条典型光线只可能从棱镜表面的哪部分射出?。

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