2012高考物理一轮复习 13.6 光的折射 全反射现象同步课件.ppt

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1、第6讲光的折射全反射现象一、光的直线传播1．光源光源是能自行发光的物体，它的特点是能将其他形式的能转化为光能．光在介质中的传播就是能量的传播．2．光沿直线传播的条件及光速(1)光在同种均匀介质中总是沿着直线传播，光在真空中的传播速度c＝3.0×108m/s.光在任何介质中的传播速度都小于c.(2)若n为介质的折射率，则光在此介质中的传播速度为v＝二、光的反射定律光从一种介质射到两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，反射光线与入射光线分别位于法线的；反射角入射角．同一平面内两侧等于三、光的折射定律和折射率1．

2、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(图13－1－1)(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；入射角的正弦与折射角的正弦．两侧成正比(2)表达式：＝n12，式中n12是比例常数．(3)光的折射现象中，光路是可逆的．3．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＝不能说n与sinθ1成正比、与sinθ2成反比．折射率由介质本身的光学性质和决定．(3)计算公式：n＝因v＜

3、c，任何介质的折射率总.光的频率大于14．光密介质与光疏介质(1)光密介质：折射率较大的介质．(2)光疏介质：折射率较小的介质．(3)光密介质和光疏介质是相对的．同种介质相对不同介质可能是光密介质，也可能是光疏介质．(1)公式n＝中，不论是光从真空射入介质，还是由介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角．(2)折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关．(3)折射率与介质的密度没关系，光密介质不是指密度大的介质．(4)同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小．四、全反射

4、1．定义：光从射向，同时发生折射和反射．当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，完全消失，只剩下的现象．光密介质光疏介质折射光反射光2．条件(1)光从光密介质射向光疏介质；(2)入射角大于或等于．临界角3．临界角：指折射角等于90°时的入射角．若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C，则sinC＝介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小．4．全反射现象的理解和应用(1)在光的反射和全反射现象中，均遵循光的；光路均是可逆的．(2)光线射向两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全

5、反射现象中，只发生全反射，不发生折射．折射角等于90°时，实际上就已经没有折射光线了．反射定律(3)光导纤维：简称“光纤”，它是非常细的特制玻璃丝(直径在几微米到一百微米之间)，由内芯和外套两层组成．内芯的折射率比外套的大，光在内芯中传播时，在内芯与外套的界面上发生全反射，使反射光的能量最强，实现远距离传送，因此，光信号能携带着数码信息、电视图像、声音等沿着光纤传输到很远的地方，实现光纤通信．五、玻璃砖和三棱镜对光路的控制作用1．玻璃砖对光路的控制对于两面平行的玻璃砖，其出射光线和入射光线平行，且光线发生了侧移．如图13－1－

6、2所示．2．三棱镜对光路的控制及成像(1)对光路的作用①光密三棱镜：光线两次折射均向底面偏折．②全反射棱镜(等腰直角棱镜)：a．当光线从一直角边垂直射入时，在斜边发生全反射，从另一直角边垂直射出．b．当光线垂直于斜边射入时，在两直角边发生全反射后又垂直于斜边射出．(2)三棱镜成像：当物体发出的光线从三棱镜的一侧面射入，从另一侧面射出时，逆着出射光线可以看到物体的虚像．(1)在解决光的折射问题时，应根据题意分析光路，即作出光路图，找出入射角和折射角，然后应用公式来求解．找出临界光线往往是解题的关键．(2)分析全反射现象的问题时，

7、先确定光是否由光密介质进入光疏介质、入射角是否大于等于临界角，若满足全反射的条件，则再由折射定律和反射定律来确定光的传播情况．一半径为R的1/4球体放置在水平面上，球体由折射率为的透明材料制成．现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图13－1－3所示．已知入射光线与桌面的距离为R/2，求出射角θ.本题涉及两次折射现象，解答本题应先由几何知识确定入射角大小，再由折射定律完成运算.[解题指导]设入射光线与1/4球体的交点为C，连接OC，OC即为入射点的法线．因此，图13－

8、1－4中的角α为入射角．过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B，如图13－1－4所示．依题意，∠COB＝α又由△OBC知：sinα＝①设光线在C点的折射角为β，由折射定律得②由①②式得β＝30°由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角γ(见图11－3－4)为30°由折射定律