光的折射和全反射ppt课件课件

• 2.全反射
• (1)光从 介质射向 介质时，当
超过某一角度
C(临界角)时，折光射光密线 • 全(2入反)临射射界.角角C：折射角等于
，只剩光下反疏射光线的现象叫
时的入射角叫做临界角.
• 当光从介质射向消真失空或空气时有：
90°
n 1 ,sinC 1
sin C
n
光线从光密介质射入光疏介质
C. 3 2
B. 2 D. 3
图1217
解析：由n sin1 与n 1
sin 2
sin C
解得n 6 . 2
答案：A
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2020/3/3
• (2)找出临界角，利用几何知识分析线、角关系，进行求解.
3
点评
• 变式训练1：图12-1-5表示两底面平行的玻璃砖的截面图，一束平
行于CD边的单色光入射到AC界面上，a、b是其中的两条平行光线. 光线a在玻璃砖中的光路已给出.画出光线b从玻璃砖再次出射的光
路图，并标出出射光线与界面法线夹角的度数.
• 如图，作出入射点的法线，可知在入
射角相同的情况下，a光的折射角大于b光 的折射角，由公式n= ，可得折射率 na<nb，A错误；由于na<nb知频率νa<νb， B错误；由v= 可知，C正确；
sin1 sin2
c
当光n从光密介质射向光疏介质时才会发生全反 射，水的折射率比空气大，所以无论入射角多 大都不会发生全反射，D错误.
第十二章
光
学
相对论简介
１ 光的折射和全反射
• 1.光的折射现象
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• (1)光从
进入
，传播方向发生
的
现象称为光的折射一现象种. 介质
另一种介质
•
(2)光的折射定律：折射光线在入射光线和法线所确定的平
面内，折射光线和入射改光线变分居于
，入射角正弦与
折射角
之比为一常数.
法线两侧 正弦
• (3)折射率(绝对折射率n)
• 光从真空射入某种介质时入射角正弦与折射角正弦的比值，叫做 这种介质的折射率，
• 即n=
． sin1
• (4)在折射现象中光si路n是2
.
可逆的
光密
• (5)光密介质和光疏介质两光种介疏质相比较，折射率大的介质叫 介质，折射率小的介质叫 介质.
• 注意：光密介质和光疏介质是相对的，如水相对于空气来说是光 密介质，水相对于酒精来说是光疏介质.
水和空气的界面上发生全反射，已知水的折射率为 ，
求sinα的值.
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图12-1-4
• 光线恰好在界面发生全反射时有 从左侧射入时，由折射定
, C为临界s角in；C当光线1 n
• 律有
，联立这两式代入数据可
• • •
得sin(α1s分)i画=n析s出(i光2n恰.的好7全C发反)生射全、n反临射界的角光问路题图要.注意：
彩虹是在雨后因光
的色散而形成的，如图
12-1-6所示为太阳光射
到空气中的小水珠发生
色散形成彩虹的光路示
意图，a、b为两种从小
水珠中射出的单色光.
图12-1-6
• 以下说法正确的是( )
• A.水对a光的折射率大于水对b光的折射率 • B.a光的频率大于b光的频率 • C.在水珠中a光的传播速度大于b光的传播速度 • D.逐渐增大入射角，则b光比a光先发生全反射
图12-1-5
解析：通过a光线的光路分析，可知玻璃砖的折射
率n sin 45 2，临界角为45.光线a、b平行， sin 30
则射入玻璃砖后的折射光线仍然平行．当b光线进 入玻璃砖射到CD面上时，发生全反射，从BD面上 折射进入空气中．光路如下图所示．
•
折射率与光速及波长（频率）关系问题
•
不点同评频率的色光在同一介质中传播时，该介质
对频率较高的色光折射率大，对频率较低的色光折
射率小.一般来讲，在界面两侧偏折越大的光线，折
射率越大，频率越大，波长越小，临界角越小，在
介质中传播速度越小.根据这一结论，只需比较水对
这两种色光的折射率大小即可判定色光的频率、波
速、波长、临界角大小.
• 折射率 n sin1 是 c联系几何光学与物理光学的 桥梁，在研究同s一in介2 质v对不同色光的折射率与光速
• •
(①3)全反射条件入射角大于或. 等于临界角
•②
.
• 常见的全反射现象有：光导纤维，内窥镜，海市蜃楼，沙漠蜃景 等.
• 3.棱镜
• •
(1)横截面为
或
的透明体称为棱镜.
(2)棱镜对光线的偏折作用三：角如图形12-1-1所梯示形，当光线从空
气射入玻璃棱镜时，出射光线向底边偏折，偏折角度θ随棱
镜材料的折射率增大而
.
增大
图12-1-1
• (光3)从全玻反璃射射棱向镜空：气横的截临面界是角大约为42°，故.的当等棱光镜从腰叫 全直全反反射角射棱三棱镜镜的角任.由形一于
边垂直射入时，都发生全反射，如图12-1-2(甲)、(乙)所示.
图12-1-2
• (4)光的色散
• 白光经过三棱镜后，透射光线在屏上形成按
顺序排列的彩色光谱，这种现象就叫做光的
，如图12-
1-3所示.
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
色散
图12-1-3
复色光
• 光的色散表明白光是 射率不同，其中对
最小. 红光
；同时，棱镜材料对不同颜色的折
紫光的折射率最大，对
的折射率
•
折射与全反射的综合应用问题
• 一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，图
12-1-4为过轴线的截面图，调整入射角α，使光线恰好在
及波长（频率）关系时，此公式是重要的理论依据.
变式训练2：如图1217所示，一个三
棱镜的截面为等腰直角△ABC，∠A为直角．此 截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射 到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好
能发生全反射．该棱镜材料的折射率为 ______.(填入正确选项前的字母)
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