2013届高三总复习课件(第1轮)物理(广西专版)课件：14.2光的折射全反射棱镜.ppt

一、光的折射 1.光的折射现象：光射到两种介质界面上时，传播方向会发生偏折，我们把在第二种介质中传播的光称为折射光，把这种现象称为光的折射. 2.折射定律：折射光线在入射光线和过入射点的法线所决定的平面内；入射光线和折射光线分居于法线的两侧；入射角与折射角的正弦之比对所给定的两种介质来说是一常量. 即： 3.折射率 (1)定义式：光从真空射入某种介质，入射角的正弦跟折射角的正弦之比，叫做介质的折射率.即 说明：此定义式适用光从真空射入介质.若光由介质射入真空，则θ1是折射角，θ2是入射角. (2)计算式： c是真空中的光速，v是介质中的光速. 说明：由于光在真空中的速度大于在介质中的速度，所以折射率总大于1,即n1. 一束光从空气射向折射率n=2的某种玻璃的表面，如图14-2-1所示，θ1表示入射角，则( ) A.无论入射角θ1有多大，折射角θ2都不会超过45° B.欲使折射角θ2=30°， 应以θ1=45°的角度入射 C.当入射角 时，反射光线与折射光线恰 好互相垂直 D.以上结论都不正确 因为入射角最大值θ1max=90°，由折射定律sinθ1/sinθ2=n，sinθ2 = sinθ1/n= 所以θ2max=45°，故A正确；由sinθ1/sinθ2=n知，当θ2=30°时，sinθ1=nsinθ2= 所以，θ1=45°，即选项B正确； 当入射角 时， 有 由折射定律有 所以cosθ1=sinθ2，则θ1+θ2=90°，所以在图中，OB⊥OC.故选项C也正确. 二、全反射 1.光疏介质和光密介质 两介质相比较，光速小、折射率大的叫光密介质，光速大、折射率小的叫光疏介质. 说明：（1）相对性：比如水相对空气而言是光密介质但对于水晶而言是光疏介质. （2）折射率与介质的密度没有必然的联系，密度大的物质折射率不一定大，比如水的密度大于酒精的密度，而酒精的折射率大于水的折射率. 2.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，折射光线消失，只剩下反射光线的现象. (2)临界角：若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时，折射角等于90°时的入射角，用C表示，可得公式： (3)全反射条件：光线从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角. 3.应用 (1)光导纤维： 实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到一百微米左右；由内芯和外套两层组成的.对于内芯而言，外套是光疏介质，光线在内芯与外套的界面上发生全反射，这样光就能从一端传送到另一端. (2)海市蜃楼： 沙漠上的“海市”：沙漠表面在夏天阳光照射下，空气温度由下而上依次降低，所以形成了下疏上密的空气层.地面上的物体发出的光由上而下传播时就有可能发生全反射，形成“海市”.如图14-2-2甲所示，我们看到的物体的像是倒立的，像水中的倒影. 海面上的“蜃景”：海面上的空气在夏天阳光的照射下，空气温度由下而上较均匀的升高.形成上疏下密的空气层，从海面上的物体发出的光由下而上传播时可能发生折射，形成“蜃景”.如图14-2-2乙所示，我们看到的物体的像是正立的，悬浮在空中. 光导纤维的结构如图14-2-3所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播.以下关于光导纤维的说法正确的是（ ） A.内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 B.内芯的折射率比 外套小，光传播时 在内芯与外套的界 面发生全反射 C.内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射 D.内芯的折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用 光导纤维是利用光的全反射现象传输信号的，它要求内芯材料的折射率大于外套材料的折射率，这样才能发生全反射现象，才不至于损失信号. 三、棱镜 1.棱镜：横截面为三角形或梯形的三棱镜简称为棱镜. 2.棱镜对光线的作用 (1) 光密三棱镜：当光线从一侧面射入，从另一侧面射出时，光线两次均向底面偏折. (2) 光疏三棱镜：当光线从一侧面射入，从另一侧面射出时，光线两次均向顶角偏折. 光密三棱镜成像：向顶角方向偏移的虚像.如图14-2-4所示. (3)全反射棱镜：横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜.选择适当的入射点，可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转9