1、第一单元 光的折射、全反射 高三物理 杨志轲 考点聚焦： 1. 光的折射定律 2. 折射率 3. 全反射、光导纤维 考点辨析： 1、折射及折射定律 1、折射定律 （1）光的折射:光从一种介质照射到两种介质的_时， 一部分光进入另一种介质的现象（如右图）。 （2）折射定律：折射光线与入折射光线、法线处在_内， 折射光线与入折射光线分别位于_的两侧，_ 与折射角 2的正弦成正比，即_=n 12 （3）光路可逆性：在光的反射现象和折射现象中，光路都是 _的。 2、折射率： （1）定义：光从_射入某种介质发生折射时，入射角 1的_与折射角 2的 _之比，叫该介质的绝对折射率，简称折射率，用_表示。反映
2、介质光学性 质(折射光的本领大小)的物理量。 （2）定义：n= _。 （3）折射率与光速的关系：光在不同介质中的_不同，且都_光在真空中的 传播速度；某种介质的折射率等于光在_的速度与光在_的速度之比，即 n= _。 二、全反射 1、两种介质相比较，折射率_的介质叫做光疏介质，折射率_的介质叫做光密介质， 光在光疏介质中的传播速度比在光密介质中的速度_，根据折射定律，光由光疏介质进入 光密介质，折射角_入射角；光由光密介质进入光疏介质时，折射角_入射角。 2、光从光密介质射入光疏介质时，若入射角增大到某一角度，_光线就会消失， 只剩下_光线的现象叫全反射。刚好发生全反射，即折射角等于_时的_，
3、用 C 表示。发生全反射的两个条件：光从_介质射入_介质，入射角_临界角。 临界角与折射率的关系：光由介质射入空气或真空时，公式_；介质的折射率 _，发生全反射的临界角就越小，越_发生全反射。 3、全反射应用： A、全反射棱镜 截面为_三角形的棱镜为全反射棱镜，当光_于它的_ 一个界面射入后，都会在其内部发生_，与平面镜相比，它的_高，几乎达到 100%，反射面不涂敷任何物质，反射时_小。 B、光导纤维 光导纤维利用了 _原理，直径从几微米到一百微米之间，由 _和_两层组成，内芯的折射率比外套的_，光传播时在内芯与外套的界面 上发生_。 三、光的色散现象 （1）色散现象：一束白光通过三棱镜形成
4、彩色光带的现象 （2）色散的原因：是由于各种色光在同一介质中传播的速率不同，或者说是同一种介质对 不同色光的折射率不同而引起的 （3）各种色光的比较 经典例题： 例 1、折射定律和折射率的应用 (2010海南物理卷)一光线以很小的入射角射入一厚度为 d、折射率为 n 的平板玻璃， 求出射光线与入射光线之间的距离( 很小时 sin ，cos 1) 颜色 红橙黄绿蓝靛紫 频率 f 低高 同一介质折射率 小大 同一介质中速度 大小 真空中波长 大小 临界角 大小 透过棱镜的偏折角 小大 例 2、全反射和临界角的应用 (1)、光纤通信中，光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的_现象，要发生这种 现象，
5、必须满足的条件是：光从光密介质射向_，且入射角等于或大于_ (2)、(2010 新课标全国卷 )如图所示，一个三棱镜 的截面为等腰直角ABC，A 为直角此截面 所在平面内的光线沿平行于 BC 边的方向射到 AB 边，进入棱镜后直接射到 AC 边上，并刚好能发生 全反射该棱镜材料的折射率为_(填入 正确选项前的字母) A. B. C. D. 62 2 32 3 例 3、色散问题及其应用 (2010重庆理综)如图所示，空气中有一折射率为 的玻璃柱体，其横截而是圆心角2 为 90、半径为 R 的扇形 OAB，一束平行光平行于横截面，以 45入射角射到 OA 上，OB 不透光，若考虑首次入射到圆弧 A
6、B 上的光，则 AB 上有光透出的部分的弧长为( ) A. R 16 B. R 14 C. R 13 D. R 512 考点疑惑： 同学们，通过你们的自主复习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中 疑惑点 疑惑内容 光的折射 全反射 徐华杰 【一】 考点说明 1光的折射定律、折射率 2光的全反射、光导纤维 【二】 考点知识归纳 光的折射 1.定义：光线从一种介质进入另一种介质时， 发生改变的 现象叫做光的折射现象. 2.折射定律： （1) 内容：折射光线与 、 处在同一平面内；折 射光线与入射光线分别位于 的两侧；入射角的正弦与折射 角的正弦成 . （2）表达式： ，式中 n 是比例常数 (
7、3)光的折射现象中，光路是 的 3.折射率： （1) 内容：光从 射入某种介质发生折射时，入射角的正弦 与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率.简称折射率. （2）定义式： 不能说 n 与 sin 1 成正比、与 sin 2 成 反比折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定不论是光从 真空射入介质，还是由介质射入真空，1 总是 真空中的光线与法线间夹角，2 总是介质中的光线与法线间的夹 角 (3)计算公式： ，因 vn2， a 蓝光， b 红光 解：由图可知， b 光线经过三棱镜后的偏折角较小，因此折射 率较小，是红光。 【例 8】 如图所示，自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理。它虽然本
8、身不发光， 但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去， 使汽车司机注意到前面有自行车。尾灯的原理如图所示，下面说法中正确的是 （ C ） A.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射 B.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射 C.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射 D.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右表面发生全反射 【例 9】 透明材料做成一长方体形的光学器材，要求从上表面射入的光线可能从右侧 面射出，那么所选的材料的折射率应满足 B A.折射率必须大于 B.折射率必须小于22 C.折射率可取大于 1 的任意值 D.无论折射率是多大都不可能 解：从图中可以看出，为使上表面射入的光线经两次折射后从右 侧面射出， 1和 2都必须小于临界角 C，即 1C， 245， n=1/sinC ，选 B 答案。 2 四课后小结 方法技巧；正确规范地作出光路图是解决几何问题的关链和前提，根据光路图找出入射角 和折射角，利用题目所给信息确定入射角和折射角正弦，再根据折射率，临界角公式和几 何关系列式求解 1 2 a b M
