光的折射 全反射.ppt

光的折射定律和折射率[记一记](3)光的折射现象中，光路是的。
3．折射率
(1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦，叫做这种介质的折射率。3×108[试一试]
1．如图12－3－3所示，有一束平行于等
边三棱镜截面ABC的单色光从空气射
向E点，并偏折到F点。已知入射方向
与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为
边AB、BC的中点，则()答案：AC全反射色散[记一记](4)应用：
①棱镜。
②光导纤维，如图12－3－4所示。[试一试]折射定律及折射率的应用[例1]一半圆柱形透明物体横截面
如图12－3－7所示，底面AOB镀银(图
中粗线)，O表示半圆截面的圆心，一束
光线在横截面内从M点入射，经过AB面
反射后从N点射出。已知光线在M点的入射角为30°，∠MOA＝60°，∠NOB＝30°。求：
(1)光线在M点的折射角；
(2)透明物体的折射率。[审题指导]
(1)根据反射对称确定光路图；
(2)根据几何角度关系确定折射角；设在M点处，光的入射角为θ1，折射角为θ2，
∠OMQ＝α，∠PNF＝β
根据题意有α＝30°①
由几何关系得，∠PNO＝∠PQO＝θ2，
于是β＋θ2＝60°②
且α＋θ2＝β③
由①②③式得θ2＝15°④全反射2．全反射的有关现象及应用
(1)海水浪花呈白色、玻璃(水)中气泡看起来特别亮、沙漠蜃景、夏天的柏油路面看起来“水淋淋”的、海市蜃楼、钻石的夺目光彩、水下灯照不到整个水面、全反射棱镜等。
(2)光导纤维：
①结构：简称光纤，是一种透明的玻璃纤维丝，直径在几微米到一百微米之间，由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率，即内芯是光密介质，外套是光疏介质。
②原理：光在光纤的内芯中传播，每次射到内、外层的界面上时，都要求入射角大于临界角，从而发生全反射。[例2]如图12－3－8所
示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB
为直径。来自B点的光线BM在M点射出，出
射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射。已知∠ABM＝30°，求
(1)玻璃的折射率。
(2)球心O到BN的距离。解答全反射类问题的技巧
解答全反射类问题时，要抓住发生全反射的两个条件：一是光必须从光密介质射入光疏介质，二是入射角大于或等于临界角。利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键，且在作光路图时尽量与实际相符，这样更有利于问题的分析。光的色散图12－3－9A．屏上c处是紫光 B．屏上d处是红光
C．屏上b处是紫光 D．屏上a处是红光
[审题指导]
(1)根据所给信息确定折射率随波长λ的变化关系。
(2)根据各种色光的波长，确定经过三棱镜后的偏折程度。[答案]D[随堂巩固落实]答案：A2．如图12－3－11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()答案：A图12－3－12答案：A4．一束细光束由真空沿着径向射入一块
半圆柱形透明体，如图12－3－13(a)所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射光线的强度随着θ的变化而变化，如图(b)的图线所示，此透明体的临界角为________，折射率为________。图12－3－14答案：60°60°（给有能力的学生加餐）答案：D2.如图2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，通过两棱镜后变为从a、b两点射出的单色光，对于这两束单色光，下列说法正确的是()
A．从a、b两点射出的单色光不平行
B．从a、b两点射出的单色光仍平行，且平行于BC面
C．红光在玻璃中的传播速度比蓝光小
D．从a点射出的单色光为蓝光，从b点射出的单色光
为红光解析：等腰三棱镜如题图放置可认为是平行玻璃砖，不改变光的传播方向，选项A错，B对；红光频率低于蓝光，故红光速度大于蓝光，C错；蓝光的折射率大，故b点应该是蓝光，D错。
答案：B3.平面MN、PQ、ST为
三个相互平行的界面，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
为三种不同的介质，平面ST的上表
面涂有反射层(光线不能通过)，某
种单色光线射向界面MN后，发生了一系列的反射和折射现象，光路如图3所示。则()
A．当入射角β适当减小时，光线c、d都可能会消
失
B．当入射角β适当增大时，光线d可能会消失
C．对于三种介质，光在介质Ⅱ中的传播速度最小
D．出射光线b、c、d不一定平行解析：a光在MN界面不会发生全反射，但随着β角增大，a光就可能会在PQ界面发生全反射，则光线d消失，选项B正确。Ⅱ介质折射率最大，光在Ⅱ中速度最小，选项C正确。如光线b、c、d都有，由几何关