第一节-光的折射和全反射

第十二章光学第一节光的折射和全反射光学知识结构光线传播规律同种介质直线传播光的折射定律折射定律折射引起的色散全反射光的反射定律新删内容新删内容一.折射定律1.折射定律：《3.2》P2212.折射率：3.折射的基本规律：发生折射现象时，在光密介质中的角小，光疏介质中的角大空气水θ1AOCθ2例题：如图一束光线从介质射入真空中，光线与MN的夹角分别为600和370。则这种介质的折射率是多少？在介质中的光速是多少？例题：(98高考）如图一个储油桶的底面直径与高均为d．当桶内没有油时，从某点Ａ恰能看到桶底边缘的某点Ｂ。当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿ＡＢ方向看去，恰好看到桶底上的点C，ＣＢ两点距离d/4．求油的折射率和光在油中传播的速度。AFDOBCＢＡddd/2例题：（07江苏)如图所示，巡查员站立于一空的贮液池边，检查池角处出液口的安全情况。已知池宽为Ｌ，照明灯到池底的距离为Ｈ。若保持照明光束方向不变，向贮液池中注入某种液体，当液面高为Ｈ／２时，池底的光斑距离出液口Ｌ／４。试求：当液面高为２Ｈ／３时，池底的光斑到出液口的距离x。x=L/3例题：在深1m的水池中插一根竖直的木杆，木杆露出水面部分长度为0.3m。当阳光以与水平方向成37角斜射时，测得木杆在水池底部的影长为1.15m。取sin37=0.6,cos37=0.8。由此得出水的折射率是______，光在水中的速度是______。37°irs1h1h2s2s2例题：（1）由于光的折射，站在岸上的人看到水中的鱼的位置会比鱼的实际位置（）潜水员在水中观察岸上的景物的位置会比景物的实际位置（）高高

人在水上看到物体的像，比实际物体位置偏上，感觉水比较浅。（2）假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比将（）人们观察到的日落时刻与实际存在大气层的情况相比将（）延后延后有大气，看到太阳更早；没有大气，将迟一些看到太阳C是临界角二.全反射情景当光从介质射入空气时发生条件：光密入光疏入射角大于临界角规律：例题.白光射入半圆透镜，并经过圆心O点射出。若半圆透镜绕O点顺时针旋转，哪种颜色先消失？例题：如图，置于空气中的一不透明容器中盛满某种透明液体。容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0cm长的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源。开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可能看到线光源底端。再将线光源沿同一方向移动8.0cm，刚好可以看到其顶端。求此液体的折射率n。

n=1.25=1.3例题：（2006北京）水的折射率为n，距水面深h处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的的直径为A．B．C．D．A折射率全反射光路图例题：（2010重庆）卷P2-7如图所示，空气中在一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB，一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光，若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，则AB上有光透出部分的弧长为

A.B.C. D.

B光路图、光的折射、全反射45°30°45°30°例题：（09年浙江卷）如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边的夹角为，E、F分别为边AB、BC的中点，则A．该棱镜的折射率为B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变小D．从点出射的光束与入射到点的光束平行

AC折射率、光速、波长关系、光路图例题：（05全国1）图示为一直角棱镜的横截面， 一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=，若不考虑原入射光在bc面上的反射光，则有光线（） A．从ab面射出 B．从ac面射出 C．从bc面射出，且与bc面斜交 D．从bc面射出，且与bc面垂直

BD折射全反射光路图光导纤维内窥镜光纤内芯：n大外套：n小iγ全反射应用：光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。以下关于光导纤维的说法正确的是A、内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射B、内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C、内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射D、内芯的折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用例题：(2007北京)A三.折射引起的色散白光经过三棱镜色散情景图：紫光偏折最大红光偏折最小θ红θ紫偏转角折射率n光速v临界角C频率f波长λ光子能量小红光红光紫光红光红光紫光红光大紫光紫光红光紫光紫光红光紫光色散例题：(05广东)如图所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是Ａ．红光的偏折最大，紫光的偏折最小Ｂ．红光的偏折最小，紫光的偏折最大Ｃ．玻璃对红光的折射率比紫光大Ｄ．玻璃中紫光的传播速度比红光大《3.2》P225-例12小结BA.OA为黄光，OB为紫光 B.OA为紫光，OB为黄光C.OA为黄光，OB为复色光 D.OA为紫光，OB为复色光C全反射光射到界面上，一定发生反射不一定折射例题：(04江苏)卷P1-3如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被分成两光束OA和OB沿如图所示方向射出．则例题：（08全国Ⅱ）一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上,经两次折射后从玻璃板另一个表面射出,出射光线相对于入射光线侧移了一段距离.在下列情况下,出射光线侧移距离最大的是A.红光以30°的入射角入射B.红光以45°的入射角入射C.紫光以30°的入射角入射D.紫光以45°的入射角入射《3.2》P224小结《3.2》P224-例7、P226-例、卷P2-6Dd例题：（2010全国2）频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如右图所示，下列说法正确的是