第1讲 光的折射 全反射 讲义.doc

第1讲光的折射全反射见学生用书P212微知识1光的直线传播1．光源光源是能自行发光的物体它的特点是能将其他形式的能转化为光能。光在介质中的传播就是能量的传播。2．光沿直线传播的条件及光速(1)光在同种均匀介质中总是沿着直线传播光在真空中的传播速度c＝3.0×108_m/s。光在任何介质中的传播速度都小于c。(2)若n为介质的折射率则光在此介质中的传播速度v＝eq\f(cn)。微知识2光的折射1．折射现象光从一种介质进入另一种介质时在界面上光路发生改变的现象。2．折射定律折射光线与入射光线、法线在同一平面内；折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦和折射角的正弦成正比即eq\f(sinθ1sinθ2)＝n。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之比叫做这种介质的折射率。(2)表达式：n＝eq\f(sinθ1sinθ2)。(3)决定因素：由介质本身及光的频率共同决定与入射角、折射角的大小无关与介质的密度有关。(4)折射率与光速的关系。介质的折射率等于光在真空中的速度与在该介质中的速度之比即n＝eq\f(cv)。(5)光疏介质与光密介质。任何介质的折射率都大于1折射率越大光在其中的传播速度就越小。两种介质相比较折射率大的介质叫光密介质折射率小的介质叫光疏介质。特别提醒(1)在光的折射现象中光路是可逆的。(2)公式n＝eq\f(sinθ1sinθ2)中θ1是真空(或空气)中的光线与法线间的夹角θ2是介质中的光线与法线间的夹角不一定称θ1为入射角θ2为折射角。微知识3全反射1．定义光从光密介质射向光疏介质当入射角增大到某一角度使折射角达到90°时折射光完全消失只剩下反射光的现象。2．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。3．临界角指折射角等于90°时的入射角。若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时发生全反射的临界角为C则sinC＝eq\f(1n)。4．应用光导纤维应用了光的全反射原理。一、思维辨析(判断正误正确的画“√”错误的画“×”。)1．折射率的大小由介质和光的频率共同决定与入射角、折射角的大小无关。(√)2．密度大的物体为光密介质密度小的物体为光疏介质。(×)3．光从一种介质进入另一种介质时光的频率不变。(√)4．不同颜色的光在真空中的传播速度都相同均为3.0×108m/s。(√)5．在同一种介质中红光的折射率小于紫光的折射率。(√)二、对点微练1．(光的反射和折射)一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖经折射分成两束单色光a、b。已知a光的频率小于b光的频率。下列哪个光路图可能是正确的()解析因a光的频率小于b光的频率则a光的折射率小于b光的折射率射入玻璃后a光的折射角较大；两种光从玻璃中岀射时应该平行射出故选B项。答案B2．(折射率)如图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()A.eq\f(\r(6)2)B.eq\r(2)C.eq\f(32)D.eq\r(3)解析如图所示由θ2＋θ3＝eq\f(π2)n＝eq\f(sinθ1sinθ2)与n＝eq\f(1sinθ3)解得n＝eq\f(\r(6)2)。答案A3．(光的色散)虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的可用白光照射玻璃球来说明。两束平行白光照射到透明玻璃球后在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带光路如图所示。M、N、P、Q点的颜色分别为()A．紫、红、红、紫B．红、紫、红、紫C．红、紫、紫、红D．紫、红、紫、红解析玻璃对红光的折射率最小对紫光的折射率最大由折射定律和反射定律可知M点为紫色、N点为红色P点为红色Q点为紫色故A项正确。答案A4．(全反射)某种介质对空气的折射率是eq\r(2)一束光从该介质射向空气入射角是60°则下列光路图中正确的是(图中Ⅰ为空气Ⅱ为介质)()解析由题意知光由光密介质射向光疏介质由sinC＝eq\f(1n)＝eq\f(1\r(2))得C＝45°＜θ1＝60°故在两介质的界面上会发生全反射只有反射光线没有折射光线故选项D正确。答案D见学生用书P213微考点1折射定律的理解和应用核|心|微|讲对折射率的理解1．公式n＝eq\f(sinθ1sinθ2)中不论是光从真空射入介质还是从介质射入真空θ1总是真空中的光线与法线间的夹角θ2总是介质中的光线与法线间