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第十三章光的传播（重点内容回顾）
1．折射定律
折射定律的各种表达形式：(θ1为入、折射角中的较大者。)
2．各种色光性质比较
可见光中，红光的折射率n最小，在同种介质中（除真空外）传播速度v最大，从同种介质射向真空时发生全反射的临界角C最大，以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小（注意区分偏折角和折射角）。
3．边作图边计算
有关光的折射和全反射，在解题时要把计算和作图有机地结合起来，根据数据计算反射角、折射角，算一步画一步，画一步后再根据需要算一步……。作图要依据计算结果，力求准确。
α
A
B
C
D
例1．直角三棱镜的顶角α=15º，棱镜材料的折射率n=1.5，一细束单色光如图所示垂直于左侧面射入，试用作图法求出该入射光第一次从棱镜中射出的光线。
解：由n=1.5知临界角C大于30º小于45º。边画边算可知该光线在射到A、B、C、D各点时的入射角依次是75º、60º、45º、30º，因此在A、B、C均发生全反射，直到D点时，入射角才第一次小于临界角，所以才第一次有光线从棱镜射出。
4．棱镜对光的偏折作用
一般所说的棱镜与其周围的介质相比，都是光密介质。入射光线经三棱镜两次折射后，射出方向与入射方向相比，向底边偏折。（若棱镜的折射率比棱镜外介质的折射率小，则向顶角偏折。）这里所说的底边是指入射光线和射出光线都没有经过的那一边；顶角则是指底边所对的角。
由于各种色光的折射率不同，因此一细束复色光经三棱镜折射后将发生色散现象（红光偏折最小，紫光偏折最大。入射光在第一次发生折射时发生色散，第二次折射时不再发生色散。）本实验证实同种介质对红光的折射率最小，对紫光折射率最大。
a
b
M
例2．如图所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M，若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列说法中正确的是
A．n1<n2，a为红光，b为蓝光B．n1<n2，a为蓝光，b为红光
C．n1>n2，a为红光，b为蓝光D．n1>n2，a为蓝光，b为红光
解：由图可知，b光线经过三棱镜后的偏折角较小，因此折射率较小，是红光。选B
5．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。选择适当的入射点和入射角，可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转90º或180º（如图）。要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生全反射。
6．玻璃砖
所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱。当光线从上表面入射，从下表面射出时，其特点是：⑴射出光线和入射光线平行；⑵各种色光在第一次入射时发生色散（第二次折射不再色散）；⑶射出光线的侧移y（入射线和射出线间的距离）与折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关；⑷可利用玻璃砖测定玻璃的折射率。
ab
例3．如图所示，两细束平行的单色光a、b射向同一块玻璃砖的上表面，然后从玻璃砖的下表面射出。已知玻璃对单色光a的折射率较小，那么下列说法中正确的有
A．进入玻璃砖后两束光仍然是平行的
B．从玻璃砖下表面射出后，两束光不再平行
C．从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离一定减小了
D．从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离可能和射入前相同
解：进入时入射角相同，折射率不同，因此折射角不同，两束光在玻璃内不再平行，但从下表面射出时仍是平行的。射出时两束光之间的距离根据玻璃砖的厚度不同而不同，在厚度从小到大变化时，该距离先减小后增大，有可能和入射前相同（但这时左右关系发生改变）。选D
θ1
θ2
例4．如图所示，用透明材料做成一长方体形的光学器材，要求从上表面射入的光线能从右侧面射出，那么所选的材料的折射率应满足的条件是
A．折射率必须大于
B．折射率必须小于
C．折射率可取大于1的任意值
D．无论折射率是多大都不可能
解：从图中可以看出，为使上表面射入的光线经两次折射后从右侧面射出，θ1和θ2都必须小于临界角C，即θ1<C，θ2<C，而θ1+θ2=90°，故C>45°，，选B
7．圆柱形玻璃体
光线射到圆柱形界面，法线是过入射点的半径。这点在作图中必须特别注意，一定要先将法线准确地画出来，然后再进行分析。
例5．如图所示，平行单色光以45º的入射角，射到横截面为半圆形玻璃砖的上表面AB上。横截面的半径为R，折射率为。试判断半圆弧AB上有光线射出的区域的长度。
A
B
O
θ
θ
α
β
C
D
解：光线从AB入射后的折射角是30º，但到达半圆弧AB上各点时的入射角θ是各不相同的。过圆心O的入射光线到达圆弧时的入射角为0º，入射点越远离O，到圆弧时的入射角越大，当θ大于临界角45º时，将发生全反射而不能射出。对应的α=15º，β=75º，因此有光线射出的区域长πR/2。
8．光导纤维
利用光的全反射，可制成光导纤维。光从光导纤维一端射入后，在传播过程