十二章第3讲光的折射 全反射 光的色散课件.ppt

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1、第3讲　光的折射　全反射　光的色散二、全反射1．发生条件(1)光从_________介质射入_________介质；(2)入射角_______________临界角．光密光疏等于或大于2．现象折射光完全消失，只剩下____________光．3．临界角折射角等于90°时的入射角，用C表示，sinC＝___________.4．应用(1)全反射棱镜；(2)光导纤维，如图12－3－2所示．反射三、光的色散1．光的色散现象：含有多种颜色的光被分解为_________光的现象．2．色散规律：由于n红

2、当它们射到另一个界面时，_______光的偏折最大，_________光的偏折最小．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_________．(3)不同色光在同一介质中的传播速度不同，波长越短，波速__________．单色紫红越大越慢折射率和全反射(3)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关．同一种介质，对频率大的光折射率大，对频率小的光折射率小．(4)同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率不变．2．对全反射的理解(1)在光的反射和全反射现象中，均遵循光的反射定律；光路均是可逆的．(2)当光射

3、到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射．当折射角等于90°时，实际上就已经没有折射光了．(3)全反射现象可以从能量的角度去理解：当光由光密介质射向光疏介质时，在入射角逐渐增大的过程中，反射光的能量逐渐增强，折射光的能量逐渐减弱，当入射角等于临界角时，折射光的能量已经减弱为零，这时就发生了全反射．(1)光密介质不是指密度大的介质，而是指折射率较大的介质，折射率的大小与介质的密度无关．(2)无论是应用折射定律，还是应用全反射分析问题，都应准确作出光路图，个别问题还要注意找出符合边界条件或恰好发生全反射的对应光线．(2011·

4、福建高考)如图12－3－3所示，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方．一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带．若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失．在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是(　　)A．减弱，紫光　　　　　　B．减弱，红光C．增强，紫光D．增强，红光【思路点拨】解答本题时必须掌握光在两种介质界面处发生反射与折射时，随入射角的增大反射光增强，折射光减弱，并按如下思路判断：光路图⇒折射率⇒临界角⇒哪种光先消失．【解析】光在传播时随入射角增大，反射光能

5、量增强，折射光能量减少．根据能量守恒定律可知，当折射光线变弱或消失时反射光线的强度将增强，故A、B两项均错；在七色光中紫光频率最大且最易发生全反射，故光屏上最先消失的光是紫色，故C项正确，D项错误．【答案】C1．光的色散(1)色散现象白光通过三棱镜会形成由红到紫七种色光组成的彩色光谱，如图12－3－4所示．光的色散及光的折射对光路的控制(2)成因由于n红＜n紫，所以以相同的入射角射到棱镜界面时，红光和紫光的折射角不同，就是说紫光偏折得更明显些，当它们射到另一个界面时，紫光的偏折角最大，红光的偏折角最小．(3)各种色光的比较颜色红　橙　黄　绿　青　蓝　紫频率ν低高同一介质折射率

6、小大同一介质中速度大小波长大小临界角大小通过棱镜的偏折角小大2.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制类别项目平行玻璃砖三棱镜圆柱体(球)结构玻璃砖上下表面是平行的横截面为三角形的三棱镜横截面是圆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圆界面的法线是过圆心的半径，光线经过两次折射后向圆心偏折应用测定玻璃的折射率全反射棱镜，改变光的传播方向改变光的传播方向(1)玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制是光的折射或光的全反射的实际应用．(2)不同颜色的光由于频率不同，在同一介质中的折射率、光速不同，发生

7、全反射时的临界角也不同．(2011·新课标全国高考)一半圆柱形透明物体横截面如图12－3－5所示，底面AOB镀银(图中粗线)，O表示半圆截面的圆心．一束光线在横截面内从M点入射，经过AB面反射后从N点射出．已知光线在M点的入射角为30°，∠MOA＝60°，∠NOB＝30°.求(1)光线在M点的折射角；(2)透明物体的折射率．【思路点拨】解答本题时，先作出光路图，根据几何关系确定M点的折射光线和N点的入射光线，从而确定入射角和折射角．【解析】(1)如图，透明物体内部的光路为折线MPN，Q、M点相对于底面E