光的折射定律全反射.docx

第56讲光的折射定律全反射
考情剖析
考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求光的折射定律折射率、光的全反射光导纤维Ⅰ14年T12B(3)—计算，考查了光的折射定律的应用15年T12B(3)—计算，考查了光的折射定律的应用17年T12B(3)—计算，考查了光的折射定律的应用,理解
知识整合
一、反射定律
光从一种介质射到两种介质的分界面时发生反射，反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角．
二、光的折射
1．折射定律：折射光线跟入射光线和法线在同一平面上，并且分别位于________两侧，入射角i的正弦跟折射角γ的正弦成正比，即________＝常数(折射率)．
在光的折射现象中，光路是可逆的．
2．折射率：光从真空射入某种________发生折射时，入射角i的正弦跟折射角r的正弦之比，叫做介质的折射率，即n＝eq\f(sini,sinr).
(1)某种介质的折射率，等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度v之比，即________．
(2)任何介质的折射率均大于________．
(3)折射率较大的介质称为________介质，折射率较小的介质称为________介质．
三、光的色散
复色光在介质中由于________不同而分解成单色光的现象，叫做光的色散．
一束白光通过三棱镜后产生色散在屏上形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光谱，说明白光是________．
不同色光在介质中的速度是不同的，红光在玻璃中的光速最大，故红光在玻璃中的折射率最小，偏向角也最小，而紫光在玻璃中的光速最小，故紫光在玻璃中的折射率最大，偏向角也最大，因此白光由于各色光通过棱镜后偏向角不同而产生色散现象(如图)．
说明：
(1)白光为复色光．
(2)同一介质对不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率越________．红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫中，频率最大的是________，折射率最大的是________．
(3)不同色光在同一介质中传播速度不同．红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫中，在同一介质中，光速最大的是________．
四、全反射
1．发生全反射的条件
(1)光从光密介质射向光疏介质；
(2)入射角大于或等于临界角．
2．临界角
(1)在全反射中，当折射角等于90°时的入射角叫临界角．
(2)临界角C的计算：当光线由某种折射率为n的介质射入真空(或空气)时，sinC＝eq\f(1,n).
3．全反射现象的应用
(1)在理解并掌握了全反射现象及其产生的条件后，可以举出一些现象，运用全反射的知识进行分析解释．例如，草叶上的露珠在阳光照射下晶莹透亮，空试管放在盛水的烧杯中，会看到试管壁很明亮，等等．
(2)光导纤维是全反射的实际应用
光纤传输信息，要求光纤内芯的折射率大于外套的折射率，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射．光纤通信的主要优点是容量大．
方法技巧考点1对折射定律和折射率的理解
1．对折射定律的理解
(1)注意光线偏折的方向：如果光线从折射率(n1)小的介质射向折射率(n2)大的介质，折射光线向法线偏折，入射角大于折射角，并且随着入射角的增大(减小)折射角也会增大(减小)；如果光线从折射率大的介质射向折射率小的介质，折射光线偏离法线，入射角小于折射角，并且随着入射角的增大(减小)折射角也会增大(减小)．
(2)折射光路是可逆的，如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射，定律中的公式就变为eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(1,n)，式中θ1、θ2分别为此时的入射角和折射角．
2．对折射率的理解
(1)折射率与光速的关系：某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c跟光在这种介质中传播速度v之比，即n＝eq\f(c,v)，单色光在折射率较大的介质中光速较小．
(2)折射率n是反映介质光学性质的物理量，虽然折射率的定义式：n＝eq\f(sini,sinγ)，但它的大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关．
【典型例题1】(16年南京三模)如图所示，半径为R的扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB＝60°.一束平行于角平分线OM的单色光由OA边射入介质，折射光线平行于OB且恰好射向M(不考虑反射光线，已知光在真空中的传播速度为c)．求：
(1)从M处射出的光线与OM的夹角；
(2)光在介质中的传播时间．
1.如图所示为直角三棱镜的截面图，一条光线平行于BC边入射，经棱镜折射后从AC边射出．已知∠A＝θ＝60°，求：
(1)棱镜材料的折射率n；
(2)光在棱镜中的传播速度v(真空中光速为c)．
考点2对全反射条件的理解
全反射条件：(1)光由光密介质射向光疏介质；
(2)入射角大于