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1、2012屆高考物理知識點總結(jié)復(fù)習(xí):光的折射和全反射
知識要點:
光的折射:
(一)、折射定律:
1、折射現(xiàn)象:
光從一種介質(zhì),斜射入另一種介質(zhì)的界面時,其中一部分光進另一種介質(zhì)中傳播,并且改變了傳播方向:這種現(xiàn)象叫折射觀察(光由一種介質(zhì),垂直界面方向入射另一種介質(zhì)時傳播方向不發(fā)生改變)。
2、折射定律:
3、折射率(n):
①定義:光從真空射入某介質(zhì)時,入射角正弦和折射角正弦的比,稱為該介質(zhì)的折射率。用n表示。
即
②折射率反映了介質(zhì)對光的折射能力。如圖光從真空以相同的入射角i,入射不同介質(zhì)時,n越大,根據(jù)折射定律,折射角r越小,則偏折角越大。
③折射率
2、和光在該介質(zhì)中傳播速度有關(guān)。
a.折射率等于光在真空中速度c,與光在介質(zhì)中速度之比。
即
b.由于。所以
④光疏介質(zhì)和光密介質(zhì):
光疏介質(zhì):折射率小的介質(zhì)叫光疏介質(zhì)。在光疏介質(zhì)中,光速較大。
光密介質(zhì):折射率大的介質(zhì)叫光密介質(zhì)在光密介質(zhì)中,光速較小。
4、反射和抑射現(xiàn)象中,光路可逆。
(二)全反射:
1、全反射現(xiàn)象:
①光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時,折射角大于入射角,當入射角增大到某一角度時,折射光消失,只剩下反射光,光全部被反射回光密介質(zhì)中,這種現(xiàn)象叫全反射。
②增大入射角時,不但折射角和反射角增大,光的強度也在變化,即折射光越來越弱;反射光越來越強;全反射時
3、,入射光能量全部反射回到原來的介質(zhì)中。
2、臨界角(A):
定義:當光從某種介質(zhì)射向真空時,折射角度為90°時的入射角叫做臨界角。
用A表示。根據(jù)折射定律:
3、發(fā)生全反射的條件:
①光從光密介質(zhì)入射光疏介質(zhì)。
②入射角大于臨界角。
(三)棱鏡:
1、棱鏡的色散:
(1) 棱鏡對一束單色興的作用:
(2)
一束光從空氣,射向棱鏡的一側(cè)面時,經(jīng)過兩次折射,出射光相對入射光方向偏折角,出射光偏向底邊。
(2)棱鏡對白光的色散作用:
a.現(xiàn)象:白光通過三棱鏡后被分解成不同的色光。并按順序排列為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。這種現(xiàn)象稱色散現(xiàn)象。
b.說明
4、:①白光是復(fù)色光,由不同顏色的單色光組成。
②各種色光的偏折角度不同,所以介質(zhì)對不同色光的折射率不同。由于所以各種色光在同一介質(zhì)中的傳播速度不同。
如圖對紅光偏折角最?。粚t光折射率最?。患t光在玻璃中傳播速度最大。
對紫光偏折角最大;對紫光折射率最大;紫光在玻璃中傳播速度最小。
2、全反射棱鏡:
全反射棱鏡,為橫截面是等腰直角三角形的棱鏡它可以將光全部反射,常用來控制光路。
例1[2011·課標全國卷T34(2)]一半圓柱形透明物體橫截面如圖1-16所示,底面AOB鍍銀(圖中粗線),O表示半圓截面的圓心.一束光線在橫截面內(nèi)從M點入射,經(jīng)過AB面反射后從N點射出.已知光線在M點
5、的入射角為30°,∠MOA=60°,∠NOB=30°.求:
(ⅰ)光線在M點的折射角;
(ⅱ)透明物體的折射率.
圖1-16
【解析】 (ⅰ)如圖所示,透明物體內(nèi)部的光路為折線MPN,Q、M兩點相對于底面EF對稱,Q、P和N三點共線.
設(shè)在M點處,光的入射角為i,折射角為r,∠OMQ=α,∠PNF=β.根據(jù)題意有α=30°①
由幾何關(guān)系得,∠PNO=∠PQO=r,于是β+r=60°②
且α+r=β③
由①②③式得r=15°④
(ⅱ)根據(jù)折射率公式有sini=nsinr⑤
i=30°⑥
由④⑤⑥式得n=⑦
例2[2011·安徽卷T15] 實驗表明,可見光通過三
6、棱鏡時各色光的折射率n隨波長λ的變化符合科西經(jīng)驗公式:n=A++,其中A、B、C是正的常量.太陽光進入三棱鏡后發(fā)生色散的情形如下圖1-7所示.則( )
圖1-7
A.屏上c處是紫光 B.屏上d處是紅光
C.屏上b處是紫光 D.屏上a處是紅光
【解析】 D 由科西經(jīng)驗公式可知,各色光波長λ越長,折射率n越?。斕柟膺M入三棱鏡后發(fā)生色散,由光路圖可知,a光折射率最小,d光折射率最大;故a光波長最長,d光波長最短;因此a光是可見光中的紅光,d光是可見光中的紫光.故選項D正確,選項A、B、C錯誤.
內(nèi)容總結(jié)
(1)2012屆高考物理知識點總結(jié)復(fù)習(xí):光的折射和全反射
知識要點:
光的折射:
(一)、折射定律:
1、折射現(xiàn)象:
光從一種介質(zhì),斜射入另一種介質(zhì)的界面時,其中一部分光進另一種介質(zhì)中傳播,并且改變了傳播方向:這種現(xiàn)象叫折射觀察(光由一種介質(zhì),垂直界面方向入射另一種介質(zhì)時傳播方向不發(fā)生改變)
(2)如圖光從真空以相同的入射角i,入射不同介質(zhì)時,n越大,根據(jù)折射定律,折射角r越小,則偏折角越大