高考物理知识点总结复习 光的折射和全反射 鲁科版 3页

‎2012届高考物理知识点总结复习：光的折射和全反射 知识要点：‎ 光的折射：‎ ‎ （一）、折射定律：‎ ‎ 1、折射现象：‎ ‎ 光从一种介质，斜射入另一种介质的界面时，其中一部分光进另一种介质中传播，并且改变了传播方向：这种现象叫折射观察（光由一种介质，垂直界面方向入射另一种介质时传播方向不发生改变）。‎ ‎ 2、折射定律：‎ ‎ ‎ ‎ 3、折射率（n）：‎ ‎ ①定义：光从真空射入某介质时，入射角正弦和折射角正弦的比，称为该介质的折射率。用n表示。‎ ‎ 即 ‎ ②折射率反映了介质对光的折射能力。如图光从真空以相同的入射角i，入射不同介质时，n越大，根据折射定律，折射角r越小，则偏折角越大。‎ ‎ ③折射率和光在该介质中传播速度有关。‎ ‎ a．折射率等于光在真空中速度c，与光在介质中速度之比。‎ ‎ 即 ‎ b．由于。所以 ‎ ④光疏介质和光密介质：‎ ‎ 光疏介质：折射率小的介质叫光疏介质。在光疏介质中，光速较大。‎ ‎ 光密介质：折射率大的介质叫光密介质在光密介质中，光速较小。‎ ‎ 4、反射和抑射现象中，光路可逆。‎ ‎ （二）全反射：‎ ‎ 1、全反射现象：‎ ‎ ①光从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，当入射角增大到某一角度时，折射光消失，只剩下反射光，光全部被反射回光密介质中，这种现象叫全反射。‎ ‎ ②增大入射角时，不但折射角和反射角增大，光的强度也在变化，即折射光越来越弱；反射光越来越强；全反射时，入射光能量全部反射回到原来的介质中。‎ ‎ 2、临界角（A）：‎ ‎ 定义：当光从某种介质射向真空时，折射角度为90°‎ 时的入射角叫做临界角。‎ ‎ 用A表示。根据折射定律：‎ ‎ 3、发生全反射的条件：‎ ‎ ①光从光密介质入射光疏介质。‎ ‎ ②入射角大于临界角。‎ ‎ （三）棱镜：‎ ‎ 1、棱镜的色散：‎ （1） 棱镜对一束单色兴的作用：‎ （2） ‎ 一束光从空气，射向棱镜的一侧面时，经过两次折射，出射光相对入射光方向偏折角，出射光偏向底边。‎ ‎ （2）棱镜对白光的色散作用：‎ ‎ a．现象：白光通过三棱镜后被分解成不同的色光。并按顺序排列为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。这种现象称色散现象。‎ ‎ b．说明：①白光是复色光，由不同颜色的单色光组成。‎ ‎②各种色光的偏折角度不同，所以介质对不同色光的折射率不同。由于所以各种色 光在同一介质中的传播速度不同。‎ 如图对红光偏折角最小；对红光折射率最小；红光在玻璃中传播速度最大。‎ 对紫光偏折角最大；对紫光折射率最大；紫光在玻璃中传播速度最小。‎ ‎ 2、全反射棱镜：‎ ‎ 全反射棱镜，为横截面是等腰直角三角形的棱镜它可以将光全部反射，常用来控制光路。‎ 例1[2011·课标全国卷T34(2)]一半圆柱形透明物体横截面如图1－16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：‎ ‎(ⅰ)光线在M点的折射角；‎ ‎(ⅱ)透明物体的折射率．‎ 图1－16‎ ‎【解析】 (ⅰ)如图所示，透明物体内部的光路为折线MPN，Q、M两点相对于底面EF对称，Q、P和N三点共线．‎ 设在M点处，光的入射角为i，折射角为r，∠OMQ＝α，∠PNF＝β.根据题意有α＝30°①‎ 由几何关系得，∠PNO＝∠PQO＝r，于是β＋r＝60°②‎ 且α＋r＝β③‎ 由①②③式得r＝15°④‎ ‎(ⅱ)根据折射率公式有sini＝nsinr⑤‎ i＝30°⑥‎ 由④⑤⑥式得n＝⑦‎ 例2[2011·安徽卷T15] 实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随波长λ的变化符合科西经验公式：n＝A＋＋，其中A、B、C是正的常量．太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如下图1－7所示．则(　　)‎ 图1－7‎ A．屏上c处是紫光 B．屏上d处是红光 C．屏上b处是紫光 D．屏上a处是红光 ‎【解析】 D　由科西经验公式可知，各色光波长λ越长，折射率n越小．当太阳光进入三棱镜后发生色散，由光路图可知，a光折射率最小，d光折射率最大；故a光波长最长，d光波长最短；因此a光是可见光中的红光，d光是可见光中的紫光．故选项D正确，选项A、B、C错误．‎