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光的折射、全反射
考点一光的折射
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.
图1
sinθ1
(2)表达式:=n(n为比例常数).
1212
sinθ2
2.折射率
sinθ1
(1)定义式:n=.
sinθ2
c
(2)计算公式:n=,因为vc,所以任何介质的折射率都大于1.
v
技巧点拨
1.对折射率的理解
(1)折射率的大小不仅反映了介质对光的折射本领,也反映了光在介质中传播速度的大小v=
c
.
n
(2)折射率的大小不仅与介质本身有关,还与光的频率有关.
①同一种介质中,频率越大的光折射率越大,传播速度越小.
②同一种光,在不同介质中虽然波速、波长不同,但频率相同.
2.光路的可逆性
在光的折射现象中,光路是可逆的.如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上,光线就会逆
着原来的入射光线发生折射.
3.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制特点
平行玻璃砖三棱镜圆柱体(球)
结构玻璃砖上下表面是平横截面为三角形的横截面是圆
行的三棱镜
对光线的作用通过三棱镜的光线圆界面的法线是过圆心
通过平行玻璃砖的光经两次折射后,出射的直线,光线经过两次
线不改变传播方向,光线向棱镜底面偏折射后向圆心偏折
但要发生侧移
折
应用测定玻璃的折射率改变光的传播方向
全反射棱镜,改变光
的传播方向
例题精练
1.如图2所示,ACDB为圆柱型玻璃的横截面,AB为其直径.现有两单色光组成的复合光沿
EA方向射向玻璃,其折射光线分别沿AC、AD方向,光从A到C的时间为t,从A到D
AC
的时间为t.则()
AD
图2
A.t=tB.t<t
ACADACAD
C.t>tD.无法确定
ACAD
答案B
解析由于AD光折射角小于AC光的折射角,故AD光的折射率大于AC光的折射率,由v
c
=可知,AD光在玻璃中的传播速度较小,AB为直径,故AD>AC,所以t<t,故B正
ACAD
n
确.
2.如图3,一艘帆船静止在湖面上,帆船的竖直桅杆顶端高出水面3m.距水面4m的湖底P
点发出的激光束,从水面出射后恰好照射到桅杆顶端,该出射光束与竖直方向的夹角为53°(取
4
sin53°=0.8).已知水的折射率为.
3
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