第3講 光的折射全反射 一 折射定律 折射率 折射 入射 兩側(cè) 1 折射定律 正比 1 內(nèi)容 光線與 光線 法線處在同一平面內(nèi) 折射光線與入射光線分別位于法線的 入射角的正弦與折射角的正弦成 2 表達式 n12 式中n12是比例常數(shù) 2 折射率 真空 入射角 1 定義 光從 射入某種介質(zhì) 的正弦與折射角的正弦之比 叫做介質(zhì)的折射率 2 定義式 n 折射率由介質(zhì)本身的 和光的 決定 光學(xué)性質(zhì) 頻率 3 計算式 n 因v c 故任何介質(zhì)的折射率總 1 大于 4 意義 反映了介質(zhì)的 折射率大 說明光從真空射入到該介質(zhì)時 反之偏折小 5 光密介質(zhì)和光疏介質(zhì) 兩種介質(zhì)相比較 折射率大的為光密介質(zhì) 折射率小的為光疏介質(zhì) 3 折射率的理解 光學(xué)特性 偏折大 1 折射率由 決定 與入射角的大小無關(guān) 2 折射率與介質(zhì)的 沒有關(guān)系 光密介質(zhì)不是指密 度大的介質(zhì) 介質(zhì)本身性質(zhì) 密度 3 同一種介質(zhì)中 頻率越大的色光折射率越 傳 播速度越 大 小 基礎(chǔ)檢測 解析 介質(zhì)的折射率是一個反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量 由介質(zhì)本身和光的頻率共同決定 與入射角 折射角無關(guān) 故 選項A C錯誤 由于真空中的光速是一個定值 故n與v成反比是正確的 選項B正確 由于v f 當(dāng)f一定時 v與 成正比 又n與v成反比 故n與 也成反比 選項D正確 由比例關(guān)系可知 選項E正確 答案 BDE 二 全反射 光密 入射角 消失 反射光線 1 定義 光從 介質(zhì)射入光疏介質(zhì) 當(dāng) 增大到某一角度時 折射光線將 只剩下 的現(xiàn)象 2 條件 光從 介質(zhì)射向光疏介質(zhì) 入射角 臨界角 光密 大于 3 臨界角 折射角等于90 時的入射角 若光從光密介質(zhì) 折射率為n 射向真空或空氣時 發(fā)生全反射的臨界角為C 則sinC 介質(zhì)的折射率越 發(fā)生全反射的臨界 角越 大 小 4 應(yīng)用 光導(dǎo)纖維 基礎(chǔ)檢測 2 多選 2017年廣州天河區(qū)校級三模 以下說法中正確的 是 A 對于單擺在豎直面內(nèi)的振動 擺球所受的合力就是它的回復(fù)力B 如果兩個波源振動情況完全相同 在介質(zhì)中能形成穩(wěn)定的干涉圖樣C 聲源遠離觀察者時 聽到的聲音變得低沉 是因為聲源發(fā)出的聲音的頻率變低了D 人們所見到的 海市蜃樓 現(xiàn)象 是由于光的全反射造成的E 攝像機的光學(xué)鏡頭上涂一層 增透膜 后 可減少光的反射 從而提高成像質(zhì)量答案 BDE 考點1折射定律及折射率的應(yīng)用 重點歸納 1 平行玻璃磚 三棱鏡和圓柱體 球 對光線的控制作用 續(xù)表 2 光路的可逆性 在光的折射現(xiàn)象中 光路是可逆的 如果讓光線逆著原來的折射光線射到界面上 光線就會逆著原來的入射光線發(fā)生折射 考題題組 圖13 3 1 圖D62 設(shè)圖中N點為光線在球冠內(nèi)底面上的反射點 所考慮的光線的光路圖如圖D62所示 設(shè)光線在M點的入射角為i 折射角為r 在N點的入射角為i 反射角為i 玻璃折射率為n 由于 OAM為等邊三角形 有i 60 2 激光在玻璃磚中傳播的時間 圖13 3 2 圖D63 考點2 全反射 重點歸納 2 應(yīng)用sinC 確定臨界角 2 求解全反射問題的一般方法 1 確定光是從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì) 1n 3 根據(jù)題設(shè)條件 判定光在傳播時是否發(fā)生全反射 4 如發(fā)生全反射 畫出入射角等于臨界角時的臨界光路 圖 5 運用幾何關(guān)系或三角函數(shù)關(guān)系以及反射定律等進行分 析 判斷 運算 解決問題 考題題組 圖13 3 3 甲 圖D64 在玻璃體球面上光線恰好發(fā)生全反射時 光路圖如圖乙所示 設(shè)此時光線入射點為E 折射光線射到玻璃體球面的D點 由題意有 EDO C 乙圖D64 圖13 3 4 解 1 在O點左側(cè) 設(shè)從E點射入的光線進入玻璃磚后在上表面的入射角恰好等于全反射的臨界角 則OE區(qū)域的入射光線經(jīng)上表面折射后都能從玻璃磚射出 如圖D65所示 由全反射條件有 圖D65 圖D66