光的折射
一、知识点梳理
1． 光的反射定律：光从一种介质射到另一种介质的分界面时发生反射。反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光分别位于法线的两侧。
2． 光的折射现象，光的折射定律：折射光线与入射光线、法线处于同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
注意两角三线的含义
折射率 （光线从介质Ⅰ——介质Ⅱ）
12sinsinvvrin＝＝
折射现象的光路可逆性
3．折射率：入射角的正弦与折射角的正弦的比。
（1）折射率的物理意义：表示介质折射光的本领大小的物理量
（2）折射率大小的决定因素——介质、光源(频率)
在其它介质中的速度vcn，式中n为介质的折射率，n>1，故v
注意：
（1）介质的折射率rinsinsin＝是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身决定，同时光的频率越高，折射率越大，而与入射角、折射角的大小无关。
（2）某一频率的光在不同介质中传播时,频率不变但折射率不同,所以光速不同,波长也不同(与机械波相同);不同频率的光在同一介质中传播时,折射率不同,所以光速不同,波长也不同(与机械波的区别).频率越高，折射率越大。
4．折射时的色散：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散。
（1）光通过棱镜时将向棱镜的横截面的底边方向偏折
（2）通过棱镜成像偏向顶点
（3）实验表面，一束白光进入棱镜而被折射后，在屏上的光斑是彩色的，
说明光在折射时发生了色散。
（4）光的色散规律：红光通过棱镜后偏折的程度比其他颜色的光的要小，
而紫光的偏折程度比其他颜色的光要大。
说明透明物质对于波长不同的光的折射率是不同的。波长越长，折射
率越小。
5．应用（一般方法）：分析光的折射时，一般需作出光路图，以便应用折射规律及光路图中提供的几何关系来解答。
在实际应用中，常见方法是：①三角形边角关系法；②近似法，即利用小角度时，θ≈tanθ≈sinθⅠ
高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习 高中物理选修3-4第十三章知识点总结及练习
第十三章 光
第一节光的反射和折射
知识点1光的折射定律 折射率
1）光的折射定律
①入射角、反射角、折射角都是各自光线与法线的夹角！
②表达式：2211sinsinnn
③在光的折射现象中，光路也是可逆的
2）折射率
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，用符号n表示
sinsinn大小
n是反映介质光学性质的一个物理量，n越大，表明光线偏折越厉害。发生折射的原因是光在不同介质中，速度不同
例题：光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s，当光线以30°入射角，由该介质射入空气时，折射角为多少？
解：由介质的折射率与光速的关系得
又根据介质折射率的定义式得
r为在空气中光线、法线间的夹角即为所求．i为在介质中光线与法线间的夹角30°．
由(1)、(2)两式解得：
所以r=45°．
白光通过三棱镜时，会分解出各种色光，在屏上形成红→紫的彩色光带（注意：不同介质中，光的频率不变。）
练习：1、如图所示，平面镜AB水平放置，入射光线PO与AB夹角为30°，当AB转过20°角至A′B′位置时，下列说法正确的是 ( )
A．入射角等于50°
B．入射光线与反射光线的夹角为80° cnv C．反射光线与平面镜的夹角为40°
D．反射光线与AB的夹角为60°
2、一束光从空气射入某种透明液体，入射角40°，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是 ( )
A．小于40° B．在40°与50°之间
C．大于140° D．在100°与140°与间
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2021届高考物理：光的折射全反射光的色散含答案
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教学资料范本
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一、折射定律及折射率
1．折射定律(如图所示)
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(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)表达式：sin θ1sin θ2＝n12、式中n12是比例常数。
(3)在光的折射现象中、光路是可逆的。
2．折射率
(1)物理意义：折射率仅反映介质的光学特性、折射率大、说明光从真空射入到该介质时偏折大、反之偏折小。
(2)定义式：n＝sin θ1sin θ2、
(3)计算公式：n＝cv、因为v＜c、所以任何介质的折射率都大于1。
二、光的全反射和光的色散
1．全反射
(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)临界角：折射角等于90°时的入射角、用C表示、sin C＝1n。
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(3)应用：
①全反射棱镜。
②光导纤维、如图所示。
2．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。
1．思考辨析(正确的画“√”、错误的画“×”)
5 / 32 (1)某种玻璃对蓝光的折射率比红光大、蓝光和红光以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中、蓝光的折射角较大。 (×)
(2)在水中、蓝光的传播速度大于红光的传播速度。 (×)
(3)在潜水员看来、岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里。 (√)
(4)光从空气射入玻璃时、只要入射角足够大就可能发生全反射。 (×)
13.2 光的折射、全反射
知识目标
一、光的折射
1．折射现象：光从一种介质进入另一种介质，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：光从真空射入介质．
2．公式：n=sini/sinγ，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．
【例1】一束光从空气射向折射率n=的某种玻璃的表面，如图所示，i表示入射角，则（ ）
A．无论入射角i有多大，折射角r都不会超过450
B．欲使折射角r＝300，应以i＝450的角度入射
C．当入射角i＝arctan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
解析：针对A：因为入射角最大值imax=900，由折射定律sini/sinγ=n，
sinγ=sini/n=sin900/=/2 所以γmax＝450，故A正确．
针对B：由sini/sinγ=n知，当r＝300时
sini=sinγn=×sin300=/2 所以，I=450，即选项B正确
针对c：当入射角i＝arctan 时，有sini/cosi=， 由折射定律有sini/sinγ=n＝ 所以cosi＝sinγ，则i＋r=900
所以在图中，OB⊥OC．故选项C也正确． 答案：ABC
【例2】如图所示，一圆柱形容器，底面直径和高度相等，当在S处沿容器边缘的A点方向观察空筒时，刚好看到筒底圆周上的B点．保持观察点位置不变，将筒中注满某种液体，可看到筒底的中心点，试求这种未知液体的折射率是多大？
