1、机械振动与机械波光电磁波与相对论,第 十三 章,第3讲光的折射全反射,知识梳理自测,1折射现象光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向_的现象。,光的折射定律折射率,改变,2折射定律(1)内容：折射光线与入射光线、法线处在_内，折射光线与入射光线分别位于法线的_；入射角的正弦与折射角的正弦_。(2)表达式：_n12，式中n12是比例常数。(3)在光的折射现象中，光路是_的。,同一平面,两侧,成正比,可逆,入射角,折射角,光学,频率,大于,1全反射：观察如图折射光路，将空格填充。,全反射光的色散,光密,光疏,大于或等于,反射光,折射角,2光的色散：(1)色散现象：白光通过三棱镜会形成_七种色光组
2、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_，紫光折射得更明显些，当它们射出另一个界面时，紫光的折射角_，红光的偏折角_。,由红到紫,不同,最大,最小,CD,解析介质的折射率是一个反映介质光学性质的物理量，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vf，当f一定时，v与成正比，又n与v成反比，故n与也成反比，选项D正确。,BD,A,解析光从玻璃砖射向空气时，如果入射角大于临界角，则发生全反射；如果入射角小于临界角，则在界面处既有反射光线，又有折射光线
3、，但折射角应大于入射角，选项A正确，选项C错误。当光从空气射入玻璃砖时，在界面处既有反射光线，又有折射光线，且入射角大于折射角，选项B、D错误。,C,核心考点突破,折射定律的理解与应用,(2)本质理解。折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关。折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质，光疏介质不是指密度小的介质。(3)特性理解。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。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平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制：,(1)此玻璃的折射率；(2)光在玻璃球内
4、的传播时间。,解题导思：(1)如何确定玻璃体内的折射光线和反射光线？(2)如何确定玻璃体的折射率？(3)如何求光在玻璃球内的传播时间？,解析(1)作出光线在玻璃球内光路图，A、C是折射点，B是反射点，OD平行于入射光线，由几何知识得AODCOD60，则由几何关系得OAB30,(1)作出放上透明体后的光路示意图，标出P点的位置；(2)求透明体厚度为多大？(结果保留两位有效数字)(3)求光在透明体里传播的时间为多长？答案：(1)如图所示(2)1.5cm(3)21010s,类题演练 1 ,解析(1)光路图如图所示,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。同一种介质，
5、相对于其他不同的介质，可能是光密介质，也可能是光疏介质。(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)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，不发生折射。,光的折射、全反射的综合应用,类题演练 2 ,ABD,1光的色散成因棱镜对不同色光的折射率不同，对红光的折射率最小，红光的偏折程度最小。对紫光的折射率最大，紫光的偏折程度最大，从而产生色散现象。,色散现象,2. 各种色光的比较,ABE,E若光线PO在纸面内绕O点逆时针旋转(90)，则光线OB可
6、能消失，光线OA绕O点顺时针旋转,类题演练 3 ,ABD,A用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距Ba比b更容易发生衍射现象C在水中a光的速度比b光的速度小D在水中a光的临界角大于b光的临界角E若a光与b光以相同入射角从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光,1插针法测定玻璃的折射率,实验：测定玻璃的折射率,(2)注意事项实验时，应尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间、P3和P4之间、P2与O、P3与O之间距离要稍大一些。入射角1不宜太大(接近90)，也不宜太小(接近0)。太大时反射光较强，出射光较弱；太小时入射角、折射角测
7、量的相对误差较大。操作时，手不能触摸玻璃砖的光学面，更不能把玻璃砖界面当尺子画界线。实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。,2数据处理的三种方法(1)单位圆法：以入射点O为圆心，以一定长度R为半径画圆，交入射光线OA于E点，交折射光线OO于E点，过E作NN的垂线EH，过E作NN的垂线EH，如图所示。,(1)结合作图写出此后的实验步骤；(2)根据你图中的标注，写出计算玻璃折射率的公式。,解题导思：(1)如何确定两次折射的法线？(2)怎样确定折射光线？(3)如何求圆形玻璃砖的折射率？,过P1、P2作直线和圆相交于A点；过P3、P4两点作直线和圆相交于B点；分别过A点及B点作两次折射的法线OA及OB；用量角器测出入射角1和折射角2，根据折射定律计算出玻璃的折射率。,类题演练 4 ,(2)乙同学在画界面时，不小心将两界面ab和cd间距画得比玻璃砖宽度大些，下界面与实际相同，如图所示。若操作无误，则他测得的折射率比真实值_(填“偏大”“偏小”或“不变”)。,不变,
