光的折射全反射.ppt

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1、第二章　光　相对论第1讲　光的折射　全反射【知识梳理】知识点1光的折射定律　折射率1.折射现象:光从一种介质进入另一种介质时,在界面上传播方向_________的现象。2.折射定律:观察光路图,填出空格内容。发生改变(1)折射定律内容:折射光线与入射光线、法线处在___________,折射光线与入射光线分别位于_____的两侧;入射角的正弦与_____________成正比。(2)表达式:n12=,式中n12是比例系数。(3)在光的折射现象中,光路是_____的。同一平面内法线折射角的正弦可逆3.折射率:(1)定义:光从真空射入某种

2、介质发生折射时,____________________________的比值。(2)定义式:________。不能说n与______成正比,与sinθ2成反比。折射率由介质本身的光学性质和__________决定。入射角的正弦与折射角的正弦sinθ1光的频率(3)物理意义:折射率仅反映介质的光学特性,折射率大,说明光从真空射入到该介质时_______,反之偏折小。(4)计算公式:n=___,因v

3、将空格填充。(1)全反射的条件:①光从_________射入_________。②入射角___________临界角。(2)全反射现象:折射光完全消失,只剩下_______。光密介质光疏介质大于或等于反射光(3)临界角:_______等于90°时的入射角,用C表示,且sinC=。(4)如图所示的光导纤维传输过程,由此可知,光导纤维的传输原理:利用___________。折射角光的全反射2.光的色散:(1)色散现象:白光通过三棱镜会形成_________七种色光组成的彩色光谱。(2)成因:由于n红

4、,红光和紫光的折射角_____,紫光折射得更明显些,当它们射出另一个界面时,紫光的偏折角_____,红光的偏折角_____。由红到紫不同最大最小【易错辨析】(1)某种玻璃对蓝光的折射率比红光大,蓝光和红光以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中,蓝光的折射角较大()(2)光从空气射入玻璃时,只要入射角足够大可能发生全反射()(3)在水中,蓝光的传播速度大于红光的传播速度()(4)在潜水员看来,岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里()(5)光纤通信利用了全反射的原理()(6)晚上,在池水中同一深度的两点光源分别发出红光和蓝光,蓝光光源看起来

5、浅一些()提示:(1)×。由折射定律n=得知,以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中,折射率越大,折射角越小,则蓝光的折射角较小。(2)×。光只有从光密介质射入光疏介质时才能发生全反射;而空气为光疏介质;玻璃为光密介质;故光从空气进入玻璃时,不会发生全反射。(3)×。红光的折射率小,根据v=可知红光在水中的传播速度比蓝光的大。(4)√。光从空气折射进入人眼,人眼认为光是沿直线传播的,所以岸上所有景物都出现在一个倒立的圆锥里。(5)√。光纤通信利用了全反射的原理。(6)√。光源在水中的视深为h视=,因为红光的折射率最小,则红光看起来较深,蓝

6、光看起来浅一些。考点1折射定律　折射率【核心要素精讲】对折射率的理解:(1)公式n=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的夹角。(2)折射率由介质本身性质决定,与入射角的大小无关。(3)折射率与介质的密度没有关系,光密介质不是指密度大的介质,光疏介质不是指密度小的介质。(4)折射率的大小不仅与介质本身有关,还与光的频率有关。同一种介质中,频率越大的色光折射率越大,传播速度越小。(5)同一种色光,在不同介质中虽然波速、波长不同,但频率相同。(6)折射率大小不仅反

7、映了介质对光的折射本领,也反映了光在介质中传播速度的大小v=。【高考命题探究】【典例1】(2016·全国卷Ⅲ)如图,玻璃球冠的折射率为,其底面镀银,底面的半径是球半径的倍;在过球心O且垂直于底面的平面(纸面)内,有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点,该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点。求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。　世纪金榜导学号42722300【思考探究】光线从M点射入玻璃球冠会发生全反射吗?在M点光路图如何?提示:不会发生全反射,光从光密介质射入光疏介质才可能发生全反射;连接OM即为该面的法线,进而找到

8、入射角和折射角。本题关键之处是借助于光的折射与反射定律作出光路图,同时利用几何关系来辅助计算。【解析】设球的半径为R,球冠底面中心为O′,连接OO′,则OO′⊥AB,设∠OAO′=α,则有即α=30°。由题意MA⊥AB,