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2023高考物理知识一本通: 折射定律全反射 平行玻璃砖三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制<三棱镜对光的折射能力强弱比较分析>

必备知识

1.折射定律 pdf获取vx:dnslh1

(1)内容:如图所示,折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比。

(3)在光的折射现象中,光路是可逆的。

2. 折射率

(1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量。

(4)当光从真空(或空气)射入某种介质时,入射角大于折射角;当光由介质射入真空(或空气)时,入射角小于折射角。

3.对折射率的理解

不论是光从真空射入介质,还是从介质射入真空,θ1总是真空中的光线与法线间的夹角,θ2总是介质中的光线与法线间的夹角。

(2)折射率由介质本身性质决定,与入射角的大小无关。

(3)折射率与介质的密度没有关系,光密介质不是指密度大的介质,光疏介质不是指密度小的介质。

(4)折射率的大小不仅与介质本身有关,还与光的频率有关。同一种介质中,频率越大的色光折射率越大,传播速度越小。

(5)同一种色光,在不同介质中虽然波速、波长不同,但频率相同。

4.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制

5.全反射

(1)定义:光从光密介质射入光疏介质,当入射角增大到某一角度时,折射光完全消失,只剩下反射光的现象。

(2)条件:光从光密介质射向光疏介质;入射角大于等于临界角。

(3)临界角:折射角等于90°时的入射角。若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时,发生全反射的临

(4)全反射应用:光导纤维是光的全反射的典型应用,如图所示。

(5)解决全反射问题的一般方法

1确定光是光密介质进入光疏介质。

3根据题设条件,判定光在传播时是否发生全反射。

4如发生全反射,画出入射角等于临界角时的临界光路图。

5运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行分析、判断、运算,解决问题。

【注意】求解光的折射、全反射问题的四点提醒

(1)光密介质和光疏介质是相对而言的.同一种介质,相对于其他不同的介质,可能是光密介质,也可能是光疏介质。

(2)如果光线从光疏介质进入光密介质,则无论入射角多大,都不会发生全反射现象。

(3)在光的反射和全反射现象中,均遵循光的反射定律,光路均是可逆的。

(4)当光射到两种介质的界面上时,往往同时发生光的折射和反射现象,但在全反射现象中,只发生反射,不发生折射。

6.光的色散现象

 (1)现象:一束白光通过三棱镜后在屏上会形成彩色光带。

(2)成因:棱镜材料对不同色光的折射率不同,对红光的折射率最小,红光通过棱镜后的偏折程度最小,对紫光的折射率最大,紫光通过棱镜后的偏折程度最大,从而产生色散现象。

(3)各种色光的比较

关键能力

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