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第14章 第1讲 光的折射全反射色散 LI
课堂互动讲练 课堂互动讲练 【规律总结】 分析光的全反射、临界角问题的一般思路: (1)画出恰好发生全反射的光路. (2)利用几何知识分析线、角关系,找出临界角. (3)以刚好发生全反射的光线为比较对象来判断光路是否发生全反射,从而画出其他光线的光路图. 课堂互动讲练 课堂互动讲练 三、平行玻璃砖与三棱镜比较 课堂互动讲练 课堂互动讲练 课堂互动讲练 在运用光的折射定律作光路图和解决实际问题时,必须注意是否发生全反射,若不发生全反射,要同时考虑反射和折射,若发生了全反射,则不能画折射光线. 特别提醒 (2009年高考浙江卷)如图14-2-9所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到F点.已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°,E、F分别为边AB、BC的中点,则( ) 课堂互动讲练 即时应用 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,波长变小 D.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行 图14-2-9 答案:AC 课堂互动讲练 课堂互动讲练 abc为一全反射棱镜,它的主截面是等腰直角三角形,如图14-2-10所示.一束白光垂直入射到ac面上,在ab面上发生全反射,若光线入射点O的位置保持不变,改变光线的入射方向(不考虑自bc面反射的光线),则: 高频考点例析 【例】 (1)使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,如果有色光射出ab面,则哪种色光首先射出? (2)使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,哪种色光首先射出ab面? 图14-2-10 【解析】(1)白光垂直入射ac面后直射到ab面,入射角为45°,发生全反射说明棱镜的临界角C≤45°,这是对从红光到紫光的所有色光说的.当入射光顺时针偏转时,在ac面上发生色散,不同色光折射不同,红光偏折小,紫光偏折大,如图14-2-11所示,射到ab 图14-2-11 课堂互动讲练 面上时红光入射角小,紫光入射角大,但它们都小于45°.另一方面,棱镜对红光的临界角比紫光的临界角大.因此,入射光顺时针逐渐偏转时,在ab面上红光的入射角将首先小于临界角而射出ab面. (2)如果入射光逆时针偏转,则经ab面上的红光、紫光的入射角都大于45°,都发生全反射而不可能从ab面射出. 【答案】 (1)红光 (2)都不能射出ab面 课堂互动讲练 【例】 如图所示,a、b两束不同的单色光平行地从空气射入水中,发生折射,αβ,则下述结论正确的是( ) A.水对光束a的折射率较大 B.水中光束b的速度较小 C.光束a的频率较大 D.若从水中射向空气,发生全反射光束a的临界角较光束b的临界角大 [答案] BD 3+2P180-【例5】 课堂互动讲练 【规律总结】 (1)七种色光发生折射时,紫光偏折最大,红光偏折最小; (2)发生全反射时紫光的临界角最小,红光的临界角最大. 课堂互动讲练 第14章 光 学 第1讲 光的折射 全反射和色散 基础知识梳理 一、光的折射与折射率 1.光的折射 光从 进入 时,传播方向发生改变的现象称为光的折射现象. 一种介质 另一种介质 基础知识梳理 2.光的折射定律 折射光线与入射光线、法线处在 ;折射光线和入射光线分别位于 的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成 . 同一平面内 法线 正比 基础知识梳理 3.折射率 (1)定义:光从真空射入某种介质发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫做这种介质的绝对折射率,简称折射率. 基础知识梳理 (3)物理意义 折射率是表示光线从一种介质进入另一种介质时,发生 程度的物理量,与入射角i及折射角γ大小 关. 偏折 无 基础知识梳理 (4)折射率和光速的关系 折射率和光在介质中传播的速度有关, 式中c= m/s,n为介质的折射率,总大于1,故光在介质中的传播速度必 真空中的光速. (5)在光的折射现象中,光路是 的. 3.0×108 小于 可逆 基础知识梳理 二、全反射 1.光密介质与光疏介质 介质项目 光密介质 光疏介质 折射率 大 小 光速 小 大 相对性 若n甲>n乙,则甲是 介质 若n甲<n乙,则甲是 介质 光密 光疏 基础知识梳理 2.全反射现象:光从光密介质入射到 介质的分界面上时,光 反射回 介质的现象. 3.临界角:折射角等于90
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