折射与全反射.pptVIP

利用光的折射解释实际问题 * 《光学》 几何光学 物理光学 反射， 折射 全反射 色散 光的波动性 光的粒子性 干涉 衍射 偏振 光电效应 1、光在同一种均匀介质中沿直线传播. 2、光能在真空中传播,各种不同频率的光在真空中传播速度都相同,都等于光速. 一、光的直线传播 3、光在介质中传播的速度小于光速 ４、光的直线传播的应用: 小孔成像；影子；日食；月食等 光在介质中传播的速度与折射率n有关(即与介质和光的频率有关) 注意：所有几何光学中的光路都是可逆的. 二、光的反射 1.定义： 2.光的反射定律： 3.反射的分类：镜面反射、漫反射 三、平面镜成像的特点 等大对称、正立虚像、左右互换 反射光线的延长线交于像点 例、（04全国）图中M是竖直放置的平面镜，镜离地面的距离可调节。甲、乙二人站在镜前，乙离镜的距离为甲离镜的距离的2倍，如图所示。二人略错开，以便甲能看到乙的像。以l表示镜的长度，h表示乙的身高，为使甲能看到镜中乙的全身像，l的最小值为（ 　　　 ） A． B． C． D．h A 例：内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球，距球心为2R处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r最大为多少？ 四、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：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 . 传播方向 入射光线 法线 法线 正比 3、折射率 1）定义：光从真空射入某种介质中时，入射角和折射角的正弦值之比，叫做这种介质的折射率 sini sinr n= 定义式： 2）另一种定义方法： 某介质的折射率，等于光在真空中的速度C与光在介质中的速度之比： 4、对折射率的几点说明 1）折射率的大小由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角的大小无关. 2）折射率反映介质对光的偏折能力的大小 折射定律的推广式：光从一种介质（n1）到另一种介质(n2),折射定律可表示为： 3） ★平行玻璃砖对光线的偏折 光线通过玻璃砖后，出射光线方向与入射光线平行，但有侧移。 i r Δx(侧移量) d 例. 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 D ★平行玻璃砖对光线的偏折 例：如图所示，一透明塑料棒的折射率为n,光线由棒的一端面射入,若要求所有的入射光都不会从上下侧面出射,对n有何要求? 练习:如图为一立方体玻璃砖,折射率为 ,放在空气中一束平行光从立方体的上表面斜射进来,入射角α900,然后它投射到左端侧面,则: A、无论α角多大，该光线都能从这个侧面射出 B、无论α角多大，该光线都不能从这个侧面射出 C、只有α 450时，该光线才不能这个侧面射出 D、只有α 450时，该光线才不能这个侧面射出 B 现象一：“视深变浅”，从空气中看水中物体，物体比实际的深度要浅 ★垂直往下看时，h′=h／n 空气 水 界面 A A 现象二：从水中看水面上的物体，物体比实际的高度要高； 现象三、大气对光线的折射: 现象：1）天上的星星、 太阳比实际高度要高 2）日出提前，日落延后 n大 n小 n中 ★有大气层与无大气层相比 三、全反射 当光从光密介质进入光疏介质时,折射角大于入射角 当入射角增大到某一角度时,折射角会达到900,此时 折射光完全消失，即全反射。 全反射临界角： （1）光从光密介质射向光疏介质，当折射角变为90°时的入射角叫临界角； （2）光从折射率为n的介质射向真空时 临界角的计算公式: 产生全反射的条件： （1）光必须从光密介质射向光疏介质； （2）入射角必须等于或大于临界角． 在两种介质的分界面上一般有反射还有折射，但一旦满足全反射的条件，则只有反射没有折射 全反射的应用：光导纤维 实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到一百微米之间，n内芯n外套,在内芯和外套的界面上发生全反射，如图所示 　设光以入射角?＝600从空气入射到光导纤维的左端，内芯的折射率为n1=1.73，外套的折射率为n2=1.5，且光导纤维的长度为Ｌ，问信号从一端到另一端的时间为多少？(光在真空中的速度为Ｃ) 例:如图所示，ABC