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1、第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论,第3讲 光的折射 全反射,过好双基关,一、光的折射定律 折射率 1.折射定律 (1)内容：如图1所示，折射光线与入射光线、法线处在 内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成 比. (2)表达式： n. (3)在光的折射现象中，光路是 的.,图1,同一平面,正,可逆,2.折射率 (1)折射率是一个反映介质的 的物理量. (2)定义式：n . (3)计算公式：n ，因为v 光线在玻璃砖内会发生三次全反射，最后由G点射出， 如图乙，由反射定律和几何关系得,射到G点的光有一部分被反射，沿原路返回到达C点射出.,1.平行玻璃砖
2、、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制,命题点三 光路控制和色散,能力考点 师生共研,特别提醒 不同颜色的光的频率不同，在同一种介质中的折射率、光速也不同，发生全反射现象的临界角也不同.,2.光的色散及成因 (1)含有多种颜色的光被分解为单色光的现象称为光的色散. (2)含有多种颜色的光从一种介质进入另一种介质，由于介质对不同色光的折射率不同，各种色光的偏折程度不同，所以产生光的色散.,3.各种色光的比较,答案,解析,图9,得：130，237 由分析可知，恰好分开时： xd(tan 37tan 30),变式4 如图10所示，一束宽度为d的平行光射向截面为正三角形的玻璃三棱镜，入射光与AB界面夹角为
3、45，玻璃的折射率n ，光束通过三棱镜后到达与BC界面平行的光屏PQ，求光屏PQ上光斑的宽度D.,答案,解析,图10,解析 设AB面的入射角为，折射角为，,光线射到BC边时由几何关系可知入射角30，,得45,变式5 单色细光束射到折射率n 的透明球面，光束在过球心的平面内，入射角i45，研究经折射进入球内后，又经内表面反射一次，再经球面折射后射出的光线，如图11所示(图上已画出入射光和出射光). (1)在图上大致画出光线在球内的路径和方向.,答案,解析,图11,答案 见解析图,解析 光线从入射到出射的光路如图所示，入射光线AB经玻璃折射后，折射光线为BC，又经球内壁反射后，反射光线为CD，再经
4、折射后，折射出的光线为DE.OB、OD为球的半径，即为法线.,(2)求入射光与出射光之间的夹角.,答案,解析,答案 30,4r2i，把r30，i45代入得：30.,课时作业,1.(多选)如图1所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射入E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为30，E、F分别为边AB、BC的中点，则下列说法正确的是 A.该棱镜的折射率为 B.光在F点发生全反射 C.光从空气进入棱镜，波长变短 D.光从空气进入棱镜，波速变小 E.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,图1,由几何关系可知，在BC边上的入射角小于临界
5、角，不会发生全反射，B错；,三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E点的光束平行，故E错误.,1,2,3,4,5,6,7,8,2.如图2所示，光导纤维由内芯和包层两个同心圆柱体组成，其中心部分是内芯，内芯以外的部分为包层，光从一端进入，从另一端射出，下列说法正确的是 A.内芯的折射率大于包层的折射率 B.内芯的折射率小于包层的折射率 C.不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间相同 D.若紫光以如图所示角度入射时，恰能在内芯和包层分界面上发生全反射，则改用红光以同样角度入射时，也能在内芯和包层分界面上发生全反射,答案,图2,1,2,3,4,5,6,7,8,3.一束复色光由空气斜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，下列光路图正确的是,
