高考物理全反射棱镜
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(2010山东理综)如图所示,一段横截面为正方形的玻璃棒,中间部分弯成四分之一圆弧形状,一细束单色光由MN 端面的中点垂直射入,恰好能在弧面EF上发生全反射,然后垂直PQ 端面射出。
①求该玻璃棒的折射率。
②若将入射光向N 端平移,当第一次射到弧面EF 上时_____(填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生全反射。
(2010重庆理综)如题图所示,的玻璃柱体,其横截面是圆心角为90°、半径为R 的扇形OAB 、一束平行光平行于横截面,以45°入射角射到OA 上,OB 不透光,若考虑首次入射到圆弧AB 上的光,则 AB 上有光透出的部分的弧长为 A .16πR B .14πR C .13πR D .512πR(2010全国新课标理综)如图,一个三棱镜的截面为等腰直角∆ABC ,A ∠为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC 边的方向射到AB 边,进入棱镜后直接射到AC 边上,并刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为_________.(填入正确选项前的字母)A B C 、32D4. (2009宁夏理综卷第35题)一棱镜的截面为直角三角形ABC ,∠A=30o ,斜边AB =a 。
棱镜材料的折射率为n =。
在此截面所在的平面内,一条光线以45o 的入射角从AC 边的中点M射入棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原来路返回的情况)。
5、(2009年全国卷Ⅱ第21题).一玻璃砖横截面如图所示,其中ABC为直角三角形(AC边末画出),AB为直角边, ABC=45°,ADC为一圆弧,其圆心在BC边的中点。
此玻璃的折射率为1.5。
P为一贴近玻璃砖放置的与AB垂直的光屏。
若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃,则A、从BC边折射出束宽度与BC边长度相等的平行光B、屏上有一亮区,其宽度小于AB边的长度C、屏上有一亮区,其宽度等于AC边的长度D、当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时,屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大6、(2009年四川理综卷第21题).如图所示,空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体,其内圆半径为r,外圆半径为R,R r。
光学专题(折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用)60分钟光学专题(折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的c cA.23,23【答案】A由于DE 为半径的一半,故a 光束的折射角sin sin a cv a b =解得:22a c v =同理,对于b 束,由几何知识可知,其入射角、折射角的大小分别为sin i c根据几何关系有:31tan 303DE AD R +=°=则有:()22313AE DE R==+31R +A .33L 【答案】C【详解】由几何关系可知,光在得:30r =°A .212x x D D B .21x x D D 【答案】C【详解】根据薄膜干涉原理,干涉条纹平行等宽,当光垂直标准工件方向射向玻璃板时,得到干涉条纹,.肥皂膜上的条纹.劈尖上的条纹.泊松亮斑.牛顿环【答案】C【详解】选项ABD都是光在薄膜的两个表面的两个反射光干涉形成的;选项形成的“泊松亮斑”。
A.图甲为同一装置产生的双缝干涉图像,b光的频率大于a光B.图乙中立体电影原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样C.图丙中“水流导光”反映了光的衍射现象D.若只旋转图丁中M或N一个偏振片,光屏P上的光斑亮度不发生变化A .距离b 需满足的条件为33b a <光线在BC 上的入射点为M ,对称,可得:Q C l¢=由几何关系得:tan l a b a =--A .“虹”对应光路图中1级光,色序表现为“内红外紫”B .“霓”的产生和“虹”类似,但日光在水滴中反射两次,则对应光路图中表现为“内红外紫”,故B 正确;CD .对同一束入射日光,产生光传播的路程为:4cos s R =A.水对a光的折射率比对b光的折射率要小B.在水中,b光的传播速度大于a光的传播速度C.A灯照亮水面的面积大于B灯照亮的面积D.将a和b光通过相同的双缝干涉装置、A.若将光屏向右移动,光屏上条纹间距减小B.若将平面镜向下移动一个微小距离,光屏上条纹间距减小A.若干涉圆环向边缘移动,则表示下面的透镜是凹透镜B.若干涉圆环向边缘移动,则表示下面的透镜是凸透镜C.若干涉圆环向中心收缩,则表示下面的透镜是凹透镜A.P点有凹陷B.P点有凸起C.换用绿光照射,条纹间距变大D.抽去一张纸片,条纹间距变大A.图甲中3D眼镜利用光的偏振原理B.图乙利用单色光检查平面的平整度是利用光的衍射C.图丙救护车发出的声波产生多普勒效应,而电磁波不会产生多普勒效应D.图丁直接把墙壁多个条纹的距离当成相邻明条纹距离,计算光的波长结果会偏大【答案】AD【答案】(1)o 30;(2)【详解】设入射角为i ,由题意知,解得:o 30a q =,o 45b q =如图所示由几何关系得:90POB Ð=、b 两束光从棱镜中射出后二者的夹角(2)a 、b 两束光在棱镜中传播的速度分别为:由几何关系可知,a 、b 两束光在棱镜中传播的距离为2cos a a R q =,2cos b l R =(1)该棱镜的折射率n ;(2)该单色光在棱镜中传播的时间t (不考虑光在【答案】(1)3n =(2)52Lt c=根据几何关系可知,入射角做AC 界面法线交于BC 于D 点,光线在AB 界面交于PDC Ð可知PDQ V 为等边三角形,所以:30a =°因为最终出射光线与AC 平行,所以:60b =°根据几何关系可得:12211sin r C r h =+全反射临界角满足:11sin C n =甲灯泡发光区域的面积:211S r p =。
A.光束Ⅰ仍为复色光、光束Ⅱ、Ⅲ为单色光
B.光束Ⅱ在玻璃中的传播速度比光束Ⅲ小
C.增大α角且α<90°、光束Ⅱ、Ⅲ会远离光束Ⅰ
D.改变α角且α<90°、光束Ⅱ、Ⅲ一定与光束Ⅰ平行
E.减小α角且α>0、光束Ⅲ可能会在上表面发生全反射ABD[由题意画出如图所示的光路图、可知光束Ⅰ是反射光线、所以仍是复色光、而光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同导致偏折分离、所以光束Ⅱ、Ⅲ是单色光、故A正确;由于光束Ⅱ的偏折程度大于光束Ⅲ、所以玻璃对光束Ⅱ的折
射率大于对光束Ⅲ的折射率、根据v=c
n
可知、光束Ⅱ在玻璃中的传播速度比光
束Ⅲ小、故B正确;当增大α角且α<90°、即入射角减小时、光束Ⅱ、Ⅲ会靠近光束Ⅰ、故C错误;因为厚玻璃平面镜的上下表面是平行的、根据光的入射角与反射角相等以及光的可逆性、可知改变α角且α<90°、光束Ⅱ、Ⅲ一定与光束Ⅰ平行、故D正确;减小α角且α>0、根据折射定律、光的折射角增大、根据光的可逆性知、光束Ⅲ不可能在上表面发生全反射、故E错误。
]。
全反射棱镜知识点总结一、全反射棱镜的基本原理1.1 折射和反射当光线从一种介质射向另一种介质时,会发生折射现象。
折射定律描述了入射角和折射角之间的关系,即$n_1 \sin\theta_1 = n_2 \sin\theta_2$,其中$n_1$和$n_2$分别是两种介质的折射率,$\theta_1$和$\theta_2$分别是入射角和折射角。
另外,当光线从一种介质射向另一种介质时,一部分光线会被反射回原介质。
反射定律描述了入射角和反射角之间的关系,即入射角等于反射角。
1.2 全反射当光线从折射率较高的介质射向折射率较低的介质,并且入射角大于临界角时,会发生全反射现象。
全反射是在光线由光密介质射向光疏介质时,由于折射率的差异,光线无法进入光疏介质,而全部反射回光密介质的现象。
1.3 全反射棱镜的原理全反射棱镜利用全反射现象,将光线高效地折射和反射,从而实现光的分离和聚焦。
全反射棱镜的结构通常由一块折射率较高的材料制成,并且通过一定的结构设计,使得光线在入射时发生全反射,从而实现光的控制和调节。
二、全反射棱镜的结构与特点2.1 结构全反射棱镜通常由一块折射率较高的材料制成,常见的材料包括玻璃、晶体、有机玻璃等。
全反射棱镜的表面通常经过精密加工,以保证光线的高效折射和反射。
此外,全反射棱镜的形状和尺寸也会根据实际应用进行设计和制造,以满足特定的光学要求。
2.2 特点全反射棱镜具有优良的光学性能和稳定的折射率,能够将光线高效地折射和反射。
此外,全反射棱镜还具有结构简单、制造工艺成熟、使用稳定等特点,适用于多种光学仪器和系统中。
同时,全反射棱镜还可以根据实际需要进行组合和布置,以实现更复杂的光学功能。
2.3 应用领域全反射棱镜在分光仪、光谱仪、激光器和其他光学仪器中得到了广泛的应用。
在分光仪中,全反射棱镜可以将光线分离成不同波长的光谱线,从而实现光谱分析和检测;在激光器中,全反射棱镜可以实现对激光光束的调控和控制;在其他光学仪器中,全反射棱镜还可以用于光学成像、光学通信、激光加工等领域。
光的折射、全反射 一、光的折射1.折射现象:光从一种介质斜.射入另一种介质,传播方向发生改变的现象.2.折射定律:折射光线、入射光线跟法线在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,入射角的正弦跟折射角的正弦成正比. 3.在折射现象中光路是可逆的.二、折射率1.定义: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.注意:指光从真空射入介质.2.公式:n=sini/sin γ0sin 1C v c ='==λλ,折射率总大于1.即n >1.3.各种色光性质比较:红光的n 最小,ν最小,在同种介质中(除真空外)v 最大,λ最大,从同种介质射向真空时全反射的临界角C 最大,以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小(注意区分偏折角...和折射角...)。
4.两种介质相比较,折射率较大的叫光密介质,折射率较小的叫光疏介质.三、全反射1.全反射现象:光照射到两种介质界面上时,光线全部被反射回原介质的现象. 2.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.临界角公式:光线从某种介质射向真空(或空气)时的临界角为C ,则sinC=1/n=v/c四、棱镜与光的色散1.棱镜对光的偏折作用一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。
入射光线经三棱镜两次折射后,射出方向与入射方向相比,向底边偏折。
(若棱镜的折射率比棱镜外介质小则结论相反。
) 作图时尽量利用对称性(把棱镜中的光线画成与底边平行)。
由于各种色光的折射率不同,因此一束白光经三棱镜折射后发生色散现象,在光屏上形成七色光带(称光谱)(红光偏折最小,紫光偏折最大。
)在同一介质中,七色光与下面几个物理量的对应关系如表所示。
光学中的一个现象一串结论2.全反射棱镜出后偏转90o(右图1)或180o(右图2)。
要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生全反射。
3.玻璃砖所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱。
当光线从上表面入射,从下表面射出时,其特点是:⑴射出光线和入射光线平行;⑵各种色光在第一次入射后就发生色散;⑶射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关;⑷可利用玻璃砖测定玻璃的折射率。
物理选修3-4 U5光的折射题型归纳题型一:关于视深的计算与判断知识点1.视深是人眼看透明物质内部某物点时像点离界面的距离。
在中学阶段,一般都是沿着界面的法线方向去观察,在计算时,由于入射角很小,折射角也很小,故有sini/sinr≈tani/tanr≈i/r,这是在视深问题中经常用到的关系式。
2.当沿竖直方向看水中物体时,“视深”是实际深度的1/n,n是水的折射率。
例题1.河中有条小鱼,某时刻小鱼的实际深度为H,一人从水面正上方往水中看,他感觉到小鱼的深度为多大?设水的折射率为n。
变式1:在水中的潜水员斜向上看岸边的物体时,看到的物体()A.比实际所处的位置高B.比实际所处的位置低C.跟实际所处的位置一样高D.以上三种情况都有可能解析:水中的潜水员看岸边上的物体时,感觉比物体所处的实际位置高,h'=nH。
故选A。
变式2:空中有一只小鸟,距水面3m,其正下方距水面4m深处的水中有一条鱼。
已知水的折射率为4/3,则鸟看水中的鱼离它m,鱼看天上的鸟离它m。
解析:变式3:下列说法正确的是()A.岸上的人看到水中的鱼比鱼的实际位置浅B.水中的鱼看到岸上的人比人的实际位置高C.地面上的人晚上看到天上的星星比星星的实际位置低D.地面上的人早上看到刚从地平线上升起的太阳比太阳的实际位置高解析:由光的折射定律分析即得到正确答案:ABD变式4:如图所示,把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上,且让半球的凸面向上,从正上方(对B来说是最高点)竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的文字,下面的观察记录正确的是A.看到A中的字比B中的字高B.看到B中的字比A中的字高C.看到A、B中的字一样高D.看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高解析:通过立方体观察像比物体高,通过球体现察物像重合,如图所示。
AD2.井口大小和深度相同的两口井,一口是枯井,一口是水井(水面在井口之下),两井底部都各有一只青蛙,则A.枯井中青蛙觉得天比较小,水井中青蛙看到井外的范围比较大B.枯井中青蛙觉得天比较大,水井中青蛙看到井外的范围比较小C.枯井中青蛙觉得天比较大,水井中青蛙看到井外的范围比较大D.两只青蛙觉得井一样大,水井中青蛙看到井外的范围比较大解析:根据光的直线传播作出青蛙在枯井中的视野范围,如图(a)当井里灌满水后,光线照到镜面会发生折射现象,由于光是从空气射向水,所以入射角大于折射角,因此井底之蛙看到的视野范围比没水时会看到更大;变化的大致范围如图中两条入射光线之间的阴影区域所示,如图(b ) 故选A . 即水井中的青蛙觉得井口大些,晴天的晚上,水井中的青蛙能看到更多的星星。
1.折射现象光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向改变的现象。
2.折射定律(1)内容:如图所示,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。
(2)表达式:n =21sin sin θθ。
(3)在光的折射现象中,光路是可逆的。
3.折射率(1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量。
(2)定义式:21sin sin θθ=n 。
(3)计算公式:vcn =,因为v <c ,所以任何介质的折射率都大于1。
(4)当光从真空(或空气)射入某种介质时,入射角大于折射角;当光由介质射入真空(或空气)时,入射角小于折射角。
4.全反射现象(1)条件:①光从光密介质射入光疏介质。
②入射角大于或等于临界角。
(2)现象:折射光完全消失,只剩下反射光。
5.临界角:折射角等于90°时的入射角,用C 表示,sin C =n1。
6.光的色散(1)光的色散现象: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)光的色散现象说明: ①白光为复色光;②同一介质对不同色光的折射率不同,频率越大的色光折射率越大; ③不同色光在同一介质中的传播速度不同,波长越短,波速越慢。
(4)棱镜①含义:截面是三角形的玻璃仪器,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折射率不同。
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。
7.折射定律的理解与应用 解决光的折射问题的一般方法: (1)根据题意画出正确的光路图。
(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系,确定入射角和折射角。
(3)利用折射定律建立方程进行求解。
8.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,如图所示。
9.三棱镜对光路的控制(1)光密三棱镜:光线两次折射均向底面偏折,偏折角为δ,如图所示。
专题21 光的折射与全反射问题①折射定律:1221sin sin n =θθ; ②折射率:v c n =; ③全反射:nC 1sin =;在解光的折射与全反射问题时,首先要画出光路图:①确定介质的几何图形;①正确画出光路图。
其次要确定光线的入射角、反射角以及折射角,再由几何关系求出光线的出射角以及偏转角。
最后,进一步挖掘临界隐含条件,运用反射定律、折射定律以及临界角公式列方程;根据公式ncv =计算光在介质中的传播速度。
1.求解光的折射、全反射类的问题时的注意事项:(1)发生全反射的条件是光必须从光密介质入射到光疏介质,且入射角要大于或等于临界角; (2)光的反射和全反射现象,都遵循反射定律,光路都是可逆的;(3)当光照射到两种介质的界面上时,一般情况下反射和折射是同时发生的,只有在符合全反射条件下,才不发生折射现象。
2.常见的计算光的传播时间问题的方法(1)全反射现象中,光在同种均匀介质中的传播速度不发生变化,即nc v =; (2)全反射现象中,光的传播路程应结合光路图中的几何关系进行确定; (3)利用vLt =求解光的传播时间。
3.常考的折射模型及应用(1)平行玻璃砖:结构:玻璃砖上下表面平行对光线的作用:通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向,但要发生侧移。
应用:测定玻璃的折射率(2)三棱镜:结构:横截面为三角形对光线的作用:通过三棱镜的光线经两次折射后,出射光线向棱镜底面偏折。
应用:改变光的传播方向(3)圆柱体(球):结构:横截面为圆对光线的作用:圆界面的法线是过圆心的直线,光线经过两次折射后向圆心偏折。
应用:改变光的传播方向(4)不规则图形:结构:上下两表面不平行对光线的作用:通过上表面折射后,在下表面可能发生全反射,也可能不发生全反射。
应用:改变光的传播方向典例1:(2022·江苏·高考真题)如图所示,两条距离为D的平行光线,以入射角θ从空气射入平静水面,反射光线与折射光线垂直,求:(1)水的折射率n;(2)两条折射光线之间的距离d。
人教版高三物理选修3《全反射棱镜》评课稿一、引言《全反射棱镜》是人教版高中物理选修3教材中的一节内容,本节内容主要介绍全反射和全反射棱镜的原理、特点以及应用。
在本评课稿中,将对这一节课进行全面的评价和总结。
二、教学目标本节课的教学目标主要有以下几点:1.理解全反射的概念、条件和原因;2.了解全反射在光纤通信中的应用;3.掌握全反射棱镜的结构、原理和性质;4.能够通过实验观察全反射现象并进行分析。
三、教学内容和方法3.1 教学内容本节课的主要内容包括:1.全反射的概念和条件:–定义全反射:当光从光密介质射向光疏介质时,入射角大于临界角时,光将完全反射回原介质。
–全反射条件:光从光密介质射向光疏介质时,入射角大于等于临界角。
2.全反射在光纤通信中的应用:–光纤通信原理:利用光在光纤中的全反射传播,实现光信号的传输和传播。
–光纤通信的优点:高带宽、低损耗、抗电磁干扰等。
3.全反射棱镜的结构、原理和性质:–全反射棱镜的结构:由两个全反射面构成,棱镜的侧面是光的折射入射面。
–全反射棱镜的原理:当光从侧面入射时,光会发生全反射,形成内反射角和出射角。
–全反射棱镜的性质:内反射角等于外反射角。
4.实验观察全反射现象并进行分析:–利用全反射棱镜进行实验:将光源照射到全反射棱镜的侧面,观察入射角和出射角的变化。
–分析实验结果:通过实验数据,判断光是否发生了全反射现象。
3.2 教学方法本节课采用以下教学方法:1.讲授法:通过讲解理论知识,介绍全反射和全反射棱镜的概念、条件、原理和应用。
2.实验法:通过实验演示,让学生观察全反射现象,探究全反射棱镜的性质和特点。
3.讨论法:组织学生进行小组讨论,共同分析实验结果,加深对全反射棱镜的理解。
四、教学过程4.1 导入与激发兴趣在课程开始前,教师可以通过提问或展示实物等方式,引导学生思考以下问题:•你们是否了解全反射是什么?•你们知道全反射在哪些实际应用中被使用吗?4.2 理论知识讲解教师通过投影仪或板书等方式,向学生讲解全反射和全反射棱镜的相关概念、条件、原理和应用。
第65讲光的折射全反射基础命题点一光的折射1.光的反射和折射光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时,一部分光会返回到第1种介质,这个现象叫做光的反射;另一部分光会进入第2种介质,这个现象叫做2.反射定律反射光线与入射光线、法线处在同一平面内,反射光线与入射光线分别位于法线的两侧;反射角等于入射角。
3.折射定律(1)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)表达式:n =sin θ1sin θ2。
(3)在光的折射现象中,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。
4.折射率 (1)定义入射角i 的正弦与折射角r 弦之比,用符号n 表示。
(2)定义式:n =06sin isin r。
任何介质的折射率总。
(3) (4)折射率与光速的关系(5)决定折射率大小的因素:还与光(6)1.关于折射率,下列说法正确的是()A.根据sin isin r=n可知,介质的折射率与入射角的正弦成正比B.根据sin isin r=n可知,介质的折射率与折射角的正弦成反比C.根据n=cv可知,介质的折射率与介质中的光速成反比D.同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时,折射率与波长成正比答案 C解析介质的折射率n由介质本身及光的频率决定,与入射角、折射角无关,A、B错误;光在不同介质中的速度不同,这正是光发生折射的原因,n与v成反比,C正确;把v=λf代入n=c v得n=cλf,即n与λ成反比,D错误。
2.(2019·湖南常德一模)在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥,其顶点O恰好与桌面接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图所示。
离轴线距离为r的光束垂直入射到圆锥的底面上。
已知玻璃的折射率n=3,光在真空中的传播速度为c。
(1)画出光在图示平面内从B点传播到桌面上的光路图;(2)求光束从圆锥内B点传播到桌面上的时间。
答案(1)图见解析(2)(3+3)rc解析(1)光路图如图所示。
高考物理光的反射和折射知识点(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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易错点34 光的折射 全反射易错总结一、反射定律和折射定律1.光的传播方向:当光从一种介质垂直进入另一种介质时,传播方向不变;斜射时,传播方向改变.2.光的传播速度:光从一种介质进入另一种介质时,传播速度一定发生变化. 当光垂直界面入射时,光的传播方向虽然不变,但光传播的速度发生变化.3.光的折射中入射角与折射角的大小关系:当光从折射率小的介质斜射入折射率大的介质时,入射角大于折射角,当光从折射率大的介质斜射入折射率小的介质时,入射角小于折射角.4.反射定律和折射定律应用的步骤 (1)根据题意画出光路图.(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系,要注意入射角、反射角、折射角均是光线与法线的夹角.(3)利用反射定律、折射定律及几何规律列方程求解. 二、折射率 1.对折射率的理解 (1)折射率n =sin θ1sin θ2,θ1为真空中的光线与法线的夹角,不一定为入射角;而θ2为介质中的光线与法线的夹角,也不一定为折射角.(2)折射率n 是反映介质光学性质的物理量,它的大小由介质本身和光的频率共同决定,与入射角、折射角的大小无关,与介质的密度没有必然联系. 2.折射率与光速的关系:n =cv(1)光在介质中的传播速度v 跟介质的折射率n 有关,由于光在真空中的传播速度c 大于光在任何其他介质中的传播速度v ,所以任何介质的折射率n 都大于1. (2)某种介质的折射率越大,光在该介质中的传播速度越小. 三、全反射 1.全反射现象 (1)全反射的条件:①光由光密介质射入光疏介质. ②入射角大于或等于临界角.(2)全反射遵循的规律:①发生全反射时,光全部返回原介质,入射光与反射光遵循光的反射定律.②全反射的临界角C 和折射率n 的关系:sin C =1n.(3)从能量角度来理解全反射:当光从光密介质射入光疏介质时,随着入射角增大,折射角也增大.同时折射光线强度减弱,能量减小,反射光线强度增强,能量增加,当入射角达到临界角时,折射光线强度减弱到零,反射光线的能量等于入射光线的能量.2.不同色光的临界角:由于不同颜色(频率不同)的光在同一介质中的折射率不同.频率越大的光,折射率也越大,所以不同颜色的光由同一介质射向空气或真空时,频率越大的光的临界角越小,越易发生全反射.四、全反射棱镜改变光路的几种情况入射方式项目方式一方式二方式三光路图入射面 AB AC AB 全反射面 AC AB 、BC AC 光线方向改变角度90°180°0°(发生侧移)【易错跟踪训练】易错类型:对物理概念理解不透彻1.(2021·山东高三月考)物理郝老师在课堂上做了一个演示实验:让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖(玻璃较厚)折射分成两束单色光a 、b ,下列说法正确的是( )A .若增大入射角i ,则b 光可能先消失B .进行双缝干涉实验,在其他条件相同的情况下,a 光条纹间距大于b 光条纹间距C .在玻璃砖中,a 光的波长比b 光的波长长D .a 光的频率比b 光的频率大 【答案】D 【详解】A .由于光线射到玻璃砖下表面的入射角等于上表面的折射角,根据光路可逆性可知,a 、b 两种单色光在下界面上不可能发生全反射,A 错误。
高考物理选考3-4 光光的反射和折射光的波动性第二节光的折射全反射棱镜14.2, 光的折射,折射定律,折射率。
全反射和临界角 ?级要求 , 光导纤维 ?级要求, 棱镜,光的色散 ?级要求1.光射到两种介质的界面上后从第一种介质进入第二种介质时,其传播规律遵循折射定律.折射定律的基本内容包含如下三个要点:? 折射光线、法线、入射光线共面;? 折射光线与入射光线分居法线两侧;? 入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比,即:。
当光从空气(折射率为1)射入折射率为的介质时,上式变为:。
折射现象中光路是可逆的。
2.对两种介质来说,n较大(即v较小)的介质称光密介质。
光从光密介质,光疏介质,折射角大于入射角。
注意:(1)光从一种介质进入另一介质时,频率不变,光速和波长都改变。
(2)同一介质对频率较大(速度较小)的色光的折射率较大。
(3)光的颜色由频率决定。
3.当光从光密介质射向光疏介质,且入射角不小于临界角时,折射光线将消失,这一现象叫做光的全反射现象.应用全反射现象举例:(1)光导纤维。
(2)全反射棱镜。
4.若光从光密介质(折射率为n)射向光疏介质(折射率为)时,发生全反射的临界角C 可由如下公式求得:。
当光从光密介质射向空气(折射率为1)时,求得全反射的临界角的公式又可表为:5.玻璃制成的三棱镜,其光学特性是:(1)单色光从棱镜的一个侧面入射而从另一侧面射出时,将向棱镜的底面偏折。
隔着棱镜看到物体的虚像比实际位置向顶角方向偏移。
(2)复色光通过棱镜,由于各种单色光的折射率不同而出现色散现象,白光色散后形成由红到紫按一定次序排列的光谱。
红光通过棱镜时偏折角较小(因对红光折射率较小),紫光偏折射角较大。
:假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比()A.将提前 B.将延后C.在某些地区将提前,在另一些地区将延后 D.不变:如图,a是太阳射出的一束光线,由真空射向大气层发生折射,沿b方向传播到P点,在P处的人便看到太阳。
高考物理全反射棱镜
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90o(右图1)或180o(右图2)。
要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生全反射。
玻璃砖所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱。
当光线从上表面入射,从下表面射出时,其特点是⑴射出光线和入射光线平行;⑵各种色光在第一次入射后就发生色散;⑶射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关;⑷可利用玻璃砖测定玻璃的折射率。