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,第十三章,主干知识回顾,-,*,-,名师考点精讲,综合能力提升,第,3,讲光的折射与全反射,第十三章,主干知识回顾,-,*,-,名师考点精讲,综合能力提升,第,3,讲光的折射与全反射,第,3,讲,光的折射与全反射,一、光的折射定律,折射率,1,.,光的折射,光从一种介质进入另一种介质时,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,两侧,;,入射角的正弦与折射角的正弦成,正比,。,(2),光的折射现象中,光路是,可逆,的。,二、全反射,光导纤维,1,.,全反射,(1),内容,:,光从光,密,介质射入光,疏,介质,当入射角增大到某一角度,折射光完全消失,只剩下,反射光,的现象。,(2),发生全反射的条件,光从光密介质射入,光疏介质,。,入射角,大于等于,临界角。,(3),临界角,:,折射角等于,90,时的入射角,用,C,表示,sin C=,。,2,.,光导纤维,原理,:,利用,光的全反射,。,【提示】全反射现象中的三点提醒,:,(1),当发生全反射时,仍遵循光的反射定律及光路的可逆性。,(2),介质的折射率越大,临界角越小,越容易发生全反射。,(3),当入射角达到临界角时,折射光线的强度减弱到零,反射光的能量等于入射光的能量。,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,利用半圆柱形玻璃,可减小激光光束的发散程度。在如图所示的光路中,A,为激光的出射点,O,为半圆柱形玻璃横截面的圆心,AO,过半圆顶点。若某条从,A,点发出、与,AO,成,角的光线,以入射角,i,入射到半圆弧上,出射光线平行于,AO,求此玻璃的折射率。,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,考点二,全反射的理解及应用,1,.,光的折射、全反射问题,(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),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。,(3),在光的反射和全反射现象中,均遵循光的反射定律,光路均是可逆的。,(4),当光射到两种介质的界面上时,往往同时发生光的折射和反射现象,但在全反射现象中,只发生反射,不发生折射。,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,2,.,实验步骤,(1),把白纸用图钉钉在木板上。,(2),在白纸上画一条直线,aa,作为玻璃砖的上界面,画一条线段,AO,作为入射光线,并过,O,点画出界面,aa,的法线,NN,。,(3),把长方形的玻璃砖放在白纸上,使它的一个长边跟,aa,严格对齐,并画出玻璃砖的另一个长边,bb,。,(4),在,AO,线段上竖直地插上两枚大头针,P,1,、,P,2,。,(5),在玻璃砖的,bb,一侧竖直地插上大头针,P,3,调整眼睛观察的视线,要使,P,3,恰好能挡住,P,1,和,P,2,在玻璃砖中的虚像。,(6),用同样的方法在玻璃砖的,bb,一侧再插上大头针,P,4,、使,P,4,能同时挡住,P,3,本身和,P,1,、,P,2,的虚像。,考点二,考点三,考点一,(7),记下,P,3,、,P,4,的位置,移去玻璃砖和大头针。过,P,3,、,P,4,引直线,OB,与,bb,交于,O,点,连接,O,、,O,OO,就是入射光,AO,在玻璃砖内的折射光线的方向,入射角,1,=,AON,折射角,2,=,OON,。,(8),用量角器量出入射角,1,和折射角,2,。,(9),从三角函数表中查出入射角和折射角的正弦值,记入表格里。,(10),改变入射角,1,重复实验步骤,计算每次的折射率,n,求出平均值,3,.,注意事项,(1),实验时,应将大头针竖直插在纸上,且,P,1,和,P,2,之间、,P,3,和,P,4,之间、,P,2,和,O,之间、,P,3,和,O,之间距离要稍大一些。,(2),入射角,1,不宜太大,(,接近,90),也不宜太小,(,接近,0),。入射角太大,反射光较强,折射光较弱,;,入射角太小,入射角、折射角测量的相对误差较大。,考点二,考点三,考点一,典例,3,用三棱镜做测定玻璃折射率的实验,先在白纸上放好三棱镜,在棱镜的一侧插上两枚大头针,P,1,和,P,2,然后在棱镜的另一侧观察,调整视线,使,P,1,的像被,P,2,的像挡住,接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针,P,3,、,P,4,使,P,3,挡住,P,1,、,P,2,的像,P,4,挡住,P,3,本身和,P,1,、,P,2,的像。在纸上标出大头针位置和三棱镜位置如图所示。,(1),在图上作出所需的光路,;,(2),为了测出棱镜玻璃的折射率,需要测量的是,在图上标出它们,;,(3),计算折射率的公式是,n=,。,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,光的色散问题的分析方法,1,.,色散现象,白光通过三棱镜会形成由红到紫七种色光组成的彩色光谱,如图。,2,.,成因,由于,n,红,n,紫,所以以相同的入射角射到棱镜界面时,红光和紫光的折射角不同,即紫光偏折得更明显些,当它们射出另一个界面时,紫光的偏折角最大,红光偏折角最小。,3,.,各种色光的比较,典例,一束白光从顶角为,的一边以较大的入射角,i,射入并通过三棱镜后,在屏,P,上可得到彩色光带,如图所示,在入射角,i,逐渐减小到零的过程中,假如屏上的彩色光带先后全部消失,则,(),A.,红光最先消失,紫光最后消失,B.,紫光最先消失,红光最后消失,C.,紫光最先消失,黄光最后消失,D.,红光最先消失,黄光最后消失,【参考答案】,B,【名师点睛】,发生色散的根本原因是由于同种介质对不同频率的色光的折射率不同,对红光折射率最小,临界角最大,;,对紫光折射率最大,临界角最小,掌握这个基本关系是解题的关键。,(,
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