时的入射角，用 C表示，sin C=.3 .应用(1)全反射棱镜.(2)光导纤维.三、光的色散、棱镜［知识梳理］1 .光的色散：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象.2 .光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其波长的有序排列.3 .棱镜(1)含义：截面是 的玻璃仪器，可以使光发生色散，白光的色散表明各色光在同一介质中的 不同.(2)三棱镜对光线的作用：改变光的传播方向，使复色光发生色散 ^课堂探究 *突破考点 先做后所 典同探究地律方法考点一折射率的理解【考点解读】1 .某种介质的折射率是指光从真空或空气进入该介质时入射角的正弦值与折射角的正弦值 之比.如果是从该介质进入空气或真空，则入射角的正弦值与折射角的正弦值之比等于 折射率的倒数.2 .折射率的大小反映了介质的光学性质和入射光的频率： (1)折射率越大，说明介质对光的偏折作用越大，光线偏离原来彳^播方向的程度越厉害. (2)介质对光的折射率越大，说明该光在介质中的传播速度越小. (3)相对于同一介质，折射率越大的光，其频率越大.3 .各种色光的比较教师助手 学生帮手 家长朋友 三壬学科颜色红橙黄？彖蓝靛紫频率Y低一同同一介质中折射率小T大同一介质中速度大＞小波长大＞小临界角大＞小通过棱镜的偏折角小T大【典例剖析】图5例1为测量一块等腰直角三棱镜 ABD的折射率，用一束激光沿平 行于BD边的方向射向直角边 AB边，如图4所示.激光束进入棱 镜后射到另一直角边 AD边时，刚好能发生全反射.该棱镜的折射 率为多少？跟踪训练1如图5所示，一贮液池高为 H,某人手持手电筒向池中照射时，光斑落在左边池壁上 a处，已知a与池底相距h.现保持手电筒照射方向不变，当池中注满液体后光斑恰好落在出液口处，此时液面上的光斑与左边池壁相距L,问：(1)液体的折射率；(2)若光在空气中的速度为 c,则光在液体中的速度为多大? 考点二全反射现象的理解与应用 【考点解读】1 .光密介质和光疏介质是相对而言的.同一种介质，相对于其他不同的介质，可能是光密 介质，也可能是光疏介质.2 .光从光疏介质射入光密介质时，入射角大于折射角；光从光密介质射入光疏介质时，入 射角小于折射角.3 .如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象.4 .光导纤维(1)结构：光导纤维(简称光纤)，是一种透明的玻璃纤维丝，由内芯和外套两层组成，内 芯的折射率大于外套的折射率，即内芯是光密介质，外套是光疏介质.(2)原理：光在光纤的内芯中传播，每次射到内、外层的界面上时，都要求入射角大于临 界角，从而发生全反射.【典例剖析】例2如图6所示，一束截面为圆形(半径为R)的平行白光垂直射向 下——； 1■J一玻璃半球的平面，经折射后在屏幕 s上形成一个圆形彩色亮 j区.已知玻璃半球的半径为 R,屏幕S至球心的距离为 d(d＞3R), : d不考虑光的干涉和衍射，试问： ；，,；教师助手学生帮手家长朋友 11」, I 除光 '?三星学科(❸ aaaxk4co m教育攀三方教师助手学生帮手家长朋友甲乙图78所示.图9(1)在屏幕S上形成的圆形亮区的最外侧是什么颜色？(2)若玻璃半球对(1)中色光的折射率为 n,请你求出圆形亮区的最大半径. 方法归纳 此类问题涉及光的折射、光的色散和全反射现象，综合性比较强.⑴各种色光中紫光折射率最大，红光折射率最小，故由折射形成的彩色光带中紫光偏折 角最大.1 一(2)利用sin C = n判断临界角，找出临界光线，回出光路图是解答问题的关键. 跟踪训练2在某科技馆内放置了一个高大的半圆柱形透明物体，其俯视图如图7所示，。
为半圆的圆心.甲、乙两同学为了估测该透明体的折射率，进行了如下实验.他们分别站在 A、O处时，相互看着对方，然后两人贴着柱体慢慢向一侧运动，到达 B、C处时，甲刚好看不到乙.已知半圆柱体的半径为 R, OC = 0.6R,BCXOC,则半圆柱形透明物体的折射率为多少？考点三光的折射对光路的控制【考点解读】1 .玻璃砖对光路的控制两平面平行的玻璃砖，出射光线和入射光线平行，且光线发生了侧移，如图图82 .三棱镜对光路的控制(1)光密三棱镜：光线两次折射均向底面偏 折，偏折角为8,如图9所示.(2)光疏三棱镜：光线两次折射均向顶角偏折.(3)全反射棱镜(等腰直角棱镜)，如图10所示教师助手 学生帮手 家长朋友 三*学科甲(如图10①当光线从一直角边垂直射入时，在斜边发生全反射，从另一直角边垂直射出甲).(如图10乙),②当光线垂直于斜边射入时，在两直角边发生全反射后又垂直于斜边射出入射光线和出射光线互相平行.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.【典例剖析】教师助手学生帮手家长朋友 .三以学科《❸ aa axk.co m例3雨过天晴，人们常看到天空中出现彩虹，它是由阳光照射 到空中弥漫的水珠上时出现的现象.在说明这个现象时，需要 分析光线射入水珠后的光路，一细束光线射入水珠，水珠可视 为一个半径为 R= 10 mm的球，球心。
到入射光线的垂直距离 为d= 8 mm,水的折射率为 n= 4/3.(1)在图11中画出该束光线射入水珠后，第一次从水珠中射出的光路图.(2)求这束光线从射向水珠到第一次射出水珠，光线偏转的角度.的率距跟踪训练3如图12所示，A、B、C为等腰棱镜，a、b两束不同频的单色光垂直 AB边射入棱镜，两束光在AB面上的入射点到 OC离相等，两束光折射后相交于图中的 P点，以下判断正确的是or图12a光发生全反射的临界角大于 b光发生A.在真空中，a光光速大于b光光速B.在真空中，a光波长大于b光波长C. a光通过棱镜的时间大于 b光通过棱镜的时间D . a、b两束光从同一介质射入真空的过程中，全反射的临界角思维方法建模15.平行玻璃砖模型例4如图13所示，两块相同的玻璃等腰三棱镜 ABC置于气中，两者的 AC面相互平行放置，由红光和蓝光组成的细光束平行于 BC面从P点射入，通过两棱镜后, a、b两点射出的单色光，对于这两束单色光A.红光在玻璃中传播速度比蓝光大B .从a点射出的为红光，从 b点射出的为蓝光C.从a、b两点射出的单色光不平行D.从a、b两点射出的单色光仍平行，且平行于变为从BC空建模感悟平时碰到的两面平行的玻璃砖往往是清清楚楚画出来的， 率大于周围介质的折射率，这时光线的侧移方向也是我们熟悉的. 成的两面平行的“玻璃砖”并未勾勒出来，倒是其两侧的介质是“有形”的，其折射而该题中，未知介质形(三棱镜)被清楚地勾勒出来了，而且前者的折射率未必大于后者. 这就在一定程度上掩盖了两面平行的 “玻璃砖”的特征.因此我们不仅要熟悉光学元件的光学特征， 而且要会灵活地运用， 将新的情景转化为我们熟知的模型.跟踪训练4如图14所示为两块同样的玻璃直角三棱镜 ABC,两者的AC面是平行放置的,在它们之间是均匀的未知透明介质. 一单色细光束 O垂直于AB面入射,线中，下列说法正确的是在图示的出射光教师助手学生帮手 家长朋友 教育第三方3edti.rt«教师助手 学生帮手 家长朋友 图14A. 1、2、3（彼此平行）中的任一条都有可能B. 4、5、6（彼此平行）中的任一条都有可能C. 7、8、9（彼此平行）中的任一条都有可能D.只能是4、6中的某一条即学即练提升解题能力同分组训练•提升能力A组折射定律的理解及应用1 . （2010全国n 20）频率不同的两束单色光 1和2以相同的入射角从一点射入一厚玻璃板后，其光路如图 15所示，下列说法正确的是（ ）A .单色光1的波长小于单色光 2的波长B .在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光 2的传播速度C.单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光 2通过玻璃板所需的时间D.单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光 2从玻璃到空气的全反射临界角2 .半径为R的玻璃圆柱体，截面如图 16所示，圆。