1、【 精品教育资源文库 】 第 3 讲 光的折射 全反射 一、光的折射定律 折射率 1.折射定律 (1)内容:如图 1 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 . 图 1 (2)表达式: sin 1sin 2 n. (3)在光的折射现象中,光路是 可逆 的 . 2.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: n sin 1sin 2. (3)计算公式: n cv,因为 v 光线在玻璃砖内会发生三次全反射,最后由 G 点射出,如图乙,由反射定律和几何关系得 OG OC 32 R
2、 射到 G 点的光有一部分被反射,沿原路返回到达 C 点射出 . 命题点三 光路控制和色散 1.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 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,出射光线向棱镜底边偏折 圆界面的法线是过圆心的直线,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 改变光的传播方向 【 精品教育资源文库 】 的传播方向 特别提醒 不同颜色的光的频率不同,在同一种介质中的折射率、光速也不同,
3、发生全反射现象的临界角也不同 . 2.光的色散及成因 (1)含有多种颜色的光被分解为单色光的现 象称为光的色散 . (2)含有多种颜色的光从一种介质进入另一种介质,由于介质对不同色光的折射率不同,各种色光的偏折程度不同,所以产生光的色散 . 3.各种色光的比较 颜色 红橙黄绿青蓝紫 频率 f 低 高 同一介质中的折射率 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 例 3 如图 9 所示,宽为 a 的平行光束从空气斜射到平行玻璃砖上表面,入射角为 60 ,光束中包含两种波长的光,玻璃砖对这两种光的折射率分别为 n1 3, n2 5 36 ,光束从玻璃下表面出射时恰好分成不重叠的两束,求玻璃砖的厚度 d 为多少? (已知 sin 37 0.6,cos 37 0.8,结果可用根式表示 ) 图 9 答案 4 3 a11 解析 根据光的折射定律,则有: n1 sin 60sin 1