78_第1讲 光的折射 全反射和色散.pptx

第1讲光的折射全反射和色散知识梳理 一、光的折射1.折射现象光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生改变的现象。2.折射定律(1)内容:折射光线与入射光线、法线处在同一平面内折射光线与入射光线分别位于法线的①两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成②正比。(2)表达式: =③n12式中n12是比例常数。3.折射率(1)物理意义:折射率反映介质的光学特性折射率大说明光从真空射入该介质时④偏折大反之偏折小。(2)定义式:n= 不能说n与sinθ1成正比与sinθ2成反比。折射率由介质本身的光学性质和光的⑤频率决定。(3)计算公式:n= 因v<c故任何介质的折射率总大于1。(4)同一种介质对不同的色光的折射率略有不同对紫光的折射率最大红光最小。1.全反射(1)定义:光从光密介质射入光疏介质当入射角增大到某一角度时折射光线将①消失只剩下反射光线的现象。(2)条件:a.光从光密介质射向光疏介质。b.入射角②大于等于临界角。(3)临界角: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=③ 。介质的折射率越大发生全反射的临界角越小。2.光导纤维光导纤维的工作原理是光的全反射。 1.光的色散:白光通过三棱镜后出射光束变为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光的光束。由七色光组成的光带称为③光谱。这种现象叫光的色散。 2.不同色光的比较1.一束单色光由空气射入玻璃这束光的 ()A.速度变慢波长变短B.速度不变波长变短C.频率增高波长变长D.频率不变波长变长2.一束光从某种介质射入空气中时入射角θ1=30°折射角θ2=60°折射光路如图所示则下列说法正确的是 () A.此介质折射率为 B.此介质折射率为 C.相对于空气此介质是光疏介质D.光在介质中速度比在空气中大答案B根据折射定律有 = = = = 得:n= 故A错误B正确。由于入射角小于折射角可知相对于空气此介质是光密介质故C错误。光在介质中速度比在空气中小故D错误。3.很多公园的水池底部装有彩灯当一细束由红、蓝两色组成的灯光从水中斜射向空气时关于光在水面可能发生的反射和折射现象下列光路图中正确的是 () 答案C红光、蓝光都要发生反射红光的折射率较小所以红光发生全反射的临界角较蓝光大蓝光发生全反射时红光不一定发生故C正确。4.如图所示两束不同的单色光P和Q以适当的角度射向半圆形玻璃砖其出射光线都是从圆心O点沿OF方向射出则下面说法正确的是 () A.玻璃对P光的折射率大B.Q光束的频率比P光束的频率大C.P光束穿出玻璃砖后频率变大答案B由图看出单色光Q偏折较大根据折射定律得知玻璃对Q光的折射率较大所以Q光束的频率比P光束的频率大故A错误B正确。光的频率与介质无关P光束穿出玻璃砖后频率不变故C错误。由v= 分析得知P在玻璃中传播速度较大所以P穿过玻璃砖所需时间比Q短故D错误。 深化拓展深化拓展考点一折射定律的理解和应用1.折射现象中的光线偏折(1)光线从光疏介质射向光密介质折射光线向法线偏折入射角大于折射角反之亦然。(2)入射角θ1越大折射角θ2越大偏折越明显;θ1越小θ2越小偏折越不明显θ1=0时θ2=0不偏折。 2.光具对光线的控制作用(1)不同光具对光线的控制作用不同但本质上是光的折射、反射规律的体现不可盲记要具体问题具体分析。(2)对不同光具的作用要分析透彻灵活运用。平行玻璃砖1-1高速公路上的标志牌常用“回归反光膜”制成夜间行车时它能将车灯照射出去的光逆向返回标志牌上的字特别醒目。这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的。如图所示反光膜内均匀分布着直径为10μm的玻璃珠所用玻璃的折射率为 为使入射的光线经玻璃珠的折射、反射、再折射后恰好和入射光线平行那么第一次入射时的入射角是 () A.60°B.45°C.30°D.15°答案A设入射角为i折射角为θ作出光路图如图所示。因为出射光线恰好和入射光线平行所以i=2θ根据折射定律有 = = 所以θ=30°i=2θ=60°。 1-2平行的a、b两种单色光的光束以相同的入射角从空气斜射向某种长方体玻璃砖上表面的同一位置在玻璃砖下表面将分开为不同的单色光光束。若a光的频率小于b光的频率则以下光路图中正确的是 () 答案A因为光的频率fa<fb故折射率na<nb在玻璃砖上表面入射角相等由折射定律知折射角ra>rbB、D项错误;由几何关系及折射定律可知入射光线与出射光线平行A项正确C项错误。考点二全反射的理解和应用1.光疏介质与光密介质光疏介质与光密