光的折射规律初探 学法指导

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1、光的折射规律初探河北杜占英高考大纲中要求掌握并会应用光的折射，这里就几个难点问题总结了几点规律并加以证明，供各位参考。规律1.光从真空射入折射率为n的介质（1）当入射角时，反射光和折射光相互垂直；（2）如果反射光和其折射光相互垂直，则入射角为。（3）并且只有当入射角时，才有反射光和折射光相互垂直；证明：如图，光从真空射入介质，PQ为界面、MN为法线，入射角i、反射角I、折射角r。（1）①根据反射定律有：②根据折射定律有：③①③联立得：反射光和折射光相互垂直；（2）OB⊥OCI+r=90°根据折射定律有：。（3）根据上述显然成立。规律2.光从折射率为n的介质射入真空中（1）当入射

2、角时，反射线和折射线相互垂直；（2）并且只有当入射角时，才会有反射线和折射线相互垂直；（3）如果反射光和其折射光相互垂直，则入射角为。说明：证明同上规律1。如图，光从介质射入真空，PQ为界面、MN为法线，入射角i、反射角I、折射角r。（自己证明）规律3.平行光束从介质射向平行空气（真空）层再射入同种介质，则（1）出射光线必与入射光束平行。（2）空气层越厚、侧移越大；介质的折射率n越大、侧移越大。证明：（1）分别对两次折射应用折射定律得证；（2）如图所示，入射线为、折射线为、为出射线，空气层厚度为d，为侧移。由于，则根据上式显然有：n越大、侧移越大；d越大、侧移越大。规律4.平行

3、光束从真空射向平行玻璃砖再射入真空，则出射光线必为平行光束。且玻璃越厚、侧移越大；玻璃的折射率越大、侧移越大。（证明同上）规律5.光从空气（真空）射入介质（折射率为n、n>1），入射光线转过角（入射角增大或减小），则折射光线转过的角度必小于角（折射角增大或减小的角度必小于）。证明：（入射角增大）光从真空射入介质，PQ为界面、MN为法线，原来入射线为、入射角，折射线为、折射角r；后来沿入射、入射角增大，则入射角变为（i+），折射线为、折射角设为。根据折射定律有：即同理可证：入射角减小情况（自己试一试）。规律6.光由真空射入介质（折射率为n>1）如果入射方向不变（原来入射角为i），

4、而界面绕入射点转过（使入射角增大）。则：当时，折射角大于原折射角；当时，折射角度小于原折射角。证明：如图所示、分别为旋转前后的界面，、分别为旋转前后的法线，界面转过的角度为。i、r分别为界面转前的入射角和折射角，则转后的入射角为（i+）设转后折射角为R。1.根据折射定律有：则，2.要比较R和r，只需判定的正负即可。只需判断分子正负就能比较R和r的大小。令当时，M>0，即则有：；否则，时，R