第一节光的折射和全反射.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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：,3.2P221,2.,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,1,A,O,C,2,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,60,0,和,37,0,。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，从某点恰能看到桶底边缘的某点。当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿方向看去，恰好看到桶底上的点,C,，两点距离,d/4,求油的折射率和光在油中传播的速度。,A,F,D,O,B,C,d,d,d,/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,，照明灯到池底的距离为,。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,时，池底的光斑距离出液口,。试求：当液面高为,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,i,r,s,1,h,1,h,2,s,2,s,2,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,6.0,cm,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,8.0,cm,，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.,CD.,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,B D,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,i,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,红,紫,偏转角,折射率,n,光速,v,临界角,C,频率,f,波长,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,红光的偏折最大，紫光的偏折最小,红光的偏折最小，紫光的偏折最大,玻璃对红光的折射率比紫光大,玻璃中紫光的传播速度比红光大,3.2P225-,例,12,小结,B,A.,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,）,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,3.2P224,小结,3.2P224-,例,7,、,P226-,例、卷,P2-6,D,d,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,A.,单色光,1,的波长小于单色光,2,的波长,B.,在玻璃中单色光,1,的传播速度大于单色光,2,的传播速度,C.,单色光,1,通过玻璃板所需的时间小于,单色光,2,通过玻璃板所需的时间,D.,单色光,1,从玻璃到空气的全反射临界,角小于单色光,2,从玻璃到空气的全反射,临界角,A,折射率、光速、波长关系,折射引起的色散现象：霓和虹,