模型/提纲:几何光学
一、光的折射与折射率
1.光的折射
光从一种介质进入另一种介质时,传播方向发生改变的现象称为光的折射现象。 2.光的折射定律
(1) 内容: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。
sin θ1
(2)表达式:=n (n为常数)
sin θ2
3.折射率 (1)定义:光从真空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,叫做这种介质的折射率。
sin θ1
(2)表达式:n=。
sin θ2(3)折射率和光速的关系
折射率与光在介质中传播的速度有关,当c为真空中光速,v为介质中光速时:n=。
式中c=3.0×10 m/s,n为介质的折射率,因为v (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. 二、全反射和光的色散现象 1.全反射 (1)条件:①光从光密介质射入光疏介质. ②入射角≥临界角. (2)现象:折射光完全消失,只剩下反射光. 1 (3)临界角:折射角等于90°时的入射角,用C表示,sin C=??. (4)应用:①全反射棱镜.②光导纤维. 2.光导纤维 (1)原理:利用光的全反射。 (2)条件:为了产生全反射,包层折射率必须比纤芯低 3.光的色散 (1)色散现象:含有多种颜色的光被分解为单色光的现象. 白光通过三棱镜会形成由红到紫七种色光组成的彩色光谱,如图. (2)成因 由于n红<n紫,所以以相同的入射角射到棱镜界面时,红光和紫光的折射角不同,就是说紫光偏折得更明显些,当它们射到另一个界面时,紫光的偏折角最大,红光偏折角最小. (3)光谱:含有多种颜色的光被分解后,各种色光按其波长的有序排列. (4)光的色散现象说明: ①白光为复色光; ②同一介质对不同色光的折射率不同,频率越大的色光折射率越大; ③不同色光在同一介质中的传播速度不同,波长越短,波速越慢. (5)棱镜 ①含义:截面是三角形的玻璃仪器,可以使光发生色散,白光的色散表明各色光在同一介质中的折射率不同. ②三棱镜对光线的作用:改变光的传播方向,使复色光发生色散. 8 cv