光的折射和全反射.ppt

1、第1 1.2章光，第1节光的折射全内反射，第1，光的直线传播，1光源：能够自发发光的物体分为光源和人造光源，2光线：代表光的有箭头的直线称为光线，光线也是理想的物理模型，是描述光的传播的有效方法3光的直线传播光在同种均匀的介质中直线传播小孔像和影子的形成证明了光的特性。 如图所示，距离垂直壁MN的左侧有距离的a点处有小球，球的左侧、紧挨着小球有一定的点光源s。 使小球向右水平初速，小球在空中进行投掷运动时与墙壁碰撞之前，墙壁的影子从上到下的运动是(a )匀速直线运动(b )自由下落运动(c )加速直线运动(d )初速为零的均匀加速直线运动，加速度a小于重力加速度g，a、4光速(1)光在真空中的

2、传播速率是一定值c 33 (2)光速的测定：迈克尔逊的旋转尺棱镜项目二，光的反射一反射现象：光从一种介质返回到另一种介质的界面的现象，二反射规律：反射光线与入射光线在同一平面上，反射光线和入射光线在不同的法线两侧，反射角等于入射角，三类：在平滑平面上的反射现象称为镜面反射， 漫反射粗糙平面反射现象镜面反射和漫反射遵循反射规律的四光路可逆原理：所有几何光学中的光现象、光路可逆，三，平面镜的作用和成像特征一作用：只改变光束的传播方向，不改变光束的集散性的二成像特征：大正立的虚像，物和像为镜面对称三像和物方位关系：上下不反转， 左右交替，制作平面镜的成像光路图的技术：根据平面镜的成像具有对称性的特征

3、，决定像的位置，补充光路图。 注意：镜子后面的倒延长线用折断线描绘，虚像用折断线描绘。 四、光的折射，一个折射现象：光从一个介质进入另一个介质，传播方向发生变化的现象，双折射规律(1)折射光线与入射光线法线为同一平面(2)折射光线和入射光线分别与法线的两侧(3)入射角的正弦和折射角的正弦值成比例，三折射现象光路可逆，五、 折光率1定义：光从真空入射到一种介质，入射角的正弦与折射角的正弦之比称为介质的折光率，光从真空入射到介质，2式：折光率合计大于1 .即大于n1.3 .物理意义：折光率是光从一种介质入射到另一种介质时，表示折射程度的物理量， 与入射角1和折射角2的大小无关，4 .光密介质为光疏

4、介质，6 .全内反射1 .全内反射现象：光从光密介质入射到光疏介质的界面后，光全内反射返回光密介质的现象，2全内反射条件：光从光密介质入射到光疏介质，入射角为临界角以上，3临界角：折射角为9.0时的入射角，sin C， 4光纤：实用的光纤是一种非常细的特殊玻璃丝，直径在几m到100m之间内芯与涂层的界面发生全内反射，如图所示说明了实际生产生活的现象，朦胧感差，玻璃中的气泡特别明亮，显示了沙漠的海市蜃楼，海市海市蜃楼等例子。 如图所示，长度L=5.0m的光纤由折光率n=的材料制成。 细激光从其左端的中心点以=45的入射角入射到导光纤维内，经过一系列的全内反射从右端射出。求：这个激光器在光纤中的速

5、度v是多少？这个激光器在光纤中传输的时间是多少？v=2.1108m/s，t=s/v=2.710-8s，7，棱镜项目，光的色散，对1棱镜项目光的偏振作用，如图所示， 由光密度介质制作的入射光线在棱镜项目折射2次之后，出射方向与入射方向相比向底面偏振(结论为棱镜项目的折光率比棱镜项目外介质小相反)，(1)2次折射后的传播方向与本来的传播方向所成的角度为偏转角，(2)入射角相同时， 偏转角度与棱镜项目材料的折光率有关，折光率越大，偏转角度越大，(3)光线通过棱镜项目向底面偏转，通过棱镜项目看到物体的虚像，向棱镜项目方向偏移，如图所示，2全内反射棱镜项目的横截面为等腰三角形棱镜， 它经常代替光学仪器中

6、的平面镜，如果改变光的传播方向，则如图所示，能量损失更小，效果更好，如(1)图所示，光入射到垂直AB面，光由AC面全内反射，光的方向改变9.0度，如(2)图所示，光从垂直AC面如光的方向变化了180度的(3)图所示，光入射到平行AC面，光在AC面被全内反射，出射后的方向不变化，不发生侧方偏移，3 .光的分散(1)白色光通过棱镜项目后，在屏幕上形成彩色乐队的光谱，这是光的分散，图光谱中红色光是最上端，紫光是最下端，中间是橙色、黄、绿色、蓝、靛等色光，(2)光的分散现象表示白色光是多色光，由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种单色光构成(3)光的分散现象是各色光使棱镜项目相同介质对不同颜色光的折光率n不

7、同，对红光的折光率最小，对紫光的折光率最大，在真空中速度相等，3 .光路控制(1)玻璃砖是光路控制两面平行的玻璃砖，出射光线和入射光线平行，并且光线为右图(2) 这样作用于光路控制的光密棱镜项目：光线的二次折射在底面偏振，光疏棱镜项目：光线的二次折射在顶角偏振的全内反射棱镜项目(二全等三角形棱镜项目):a光线从直角边垂直入射时，在斜边全内反射，从直角边垂直出射的b光线垂直入射到斜边时，在二直角边全反射后， 如有垂直于斜边出射的例子(2009年的高等院校入学考试浙江处理总卷)图所示，可知平行于等边棱镜项目截面ABC的单色光从空气向e点，在f点入射的方向与边AB所成的角是3.0，e、f分别是边AB

8、、BC的中点时，该棱镜项目的折光率， b光在f点全内反射的c光从空气进入棱镜项目的波长变小的d点射出的光束与入射到e点的光束平行，AC、彩虹是空气中浮游的多个小水珠分散日光而成的，图是太阳光照射到空气中的小水珠与全内反射发生分散的光路图，a、b是2个频率不同的对于这两种光，以下说法正确的是，() a单色光a比单色光b的频率高的b从水向空气，a光全内反射的临界角比b光全内反射的临界角c大的水中的a光的传播速率比b光的传播速率d小，如果使有b光的金属光电效应，则a光也一定使该金属光电效应例. abc是全内反射棱镜项目，其主截面为两个全等三角形，如图12115所示，白色光垂直入射到ac面，在ab面上

9、进行全内反射，如果在光线入射点o的位置不变的状态下改变光线的入射方向(不考虑在bc面上反射的光线)，则使入射光按图示的顺时针方向偏转，有色光在ab面上反射(1)红色光(2)不能从ab面出射的例子(2009年高考宁夏理总卷)一个棱镜项目的截面为垂直角三角形ABC、A30、斜边ABa .棱镜项目材料在有该断面的平面内右图是圆柱棱镜项目的断面图，图中e、f、g、h将半径OM 5等分，折断线EE1、FF1、GG1、HH1与半径ON平行，ON侧吸收到达其上的所有光线，可知道其棱镜项目折光率的平行光束垂直入射后垄断om时，光束() a不能从圆弧NF1射出b不能从圆弧NG1射出c不能从圆弧G1H1射出d不能从圆弧H1M射出，b在桌子上有倒立的玻璃圆锥，其顶点正好与桌子接触，圆锥的轴(图中折断线)与桌子垂直，通过轴线的截面全等三角形如横剖面图所示，已知如果玻璃的折光率是1.5，那么光束在