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江苏成考高起本物理--光的折射和光的全反射

来源:www.jiangsu-edu.com    时间:2022-08-16 18:39:07    作者:江苏成人高考

  【导读】江苏成人高考高起本考试中,理科综合-物理复习时,考生需要掌握光的折射(包括光的折射定律、光的折射率)和光的全反射(全反射现象、临界角及全反射发生的条件)等知识点。具体内容如下:

江苏成考高起本物理

  一、光的折射

  当光线射到两种介质的分界面上,除一部分光线返回到原介质中,另一部分光线则折射进人另一种介质的现象,叫做光的折射,如图4.1-4所示。折射进人另一种介质的光线C叫做折射光线;折射光射与法线的夹角r叫折射角。

  1.折射定律

  (1)折射光线在入射光线与法线所决定的平面上;折射光线和入射光线分居于法线的两侧。

  (2)人射角i的正弦与折射角r的正弦成正比,即sini/sinr=n(常数)。

  如果光线垂直界面入射,它将沿原来方向进入另一种均匀介质,不发生折射。

  理论研究和实验都证明:如果光在介质I和介质II中的传播速度分别为v₁和v₂,则有

  sini/sinr=v₁/v₂

  2.折射率

  当光从真空射人某种介质的时候,人射角的正弦与折射角的正弦的比为常数,这个常数叫这种介质的绝对折射率,简称折射率,用n来代表,即(如图4.1-4所示)

  n=sini/sinr

  折射率与光速的关系:某种介质的折射率,等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比,即

  n=c/v

  说明:

  (1)光在不同介质中传播的速度不同,故折射率不同。

  (2)两种介质比较起来,通常把折射率较小的介质叫光疏介质,把折射率较大的介质叫做光密介质。显然,光疏和光密只具有相对意义。例如:水对空气来说是光密介质,而水对玻璃来说是光疏介质,当光线从光密介质射向光疏介质时,折射角大于入射角;反之,折射角小于人射角。

  二、光的全反射

  1.全反射现象、临界角

  光射到两种介质界面上的时候,一般分成两部分,一部分反射回原来的介质,另一部分折射入另一种介质。

  当光从光密介质折射人光疏介质,例如从水、玻璃或金刚石折射人空气时,入射角总小于折射角;当入射角增大到某一值时,折射角将增大到90°,入射角再增大,就不再有光折射人空气,光能全部反射回原来的介质,如图4.1-5,这种人射光线在界面上全部被反射的现象叫做光的全反射。我们把折射角等于90°时的人射角C叫做介质对空气的临界角。

  2.全反射发生的条件

  产生全反射现象的条件是:(1)光从光密介质入射到光疏介质;(2)入射角大于临界角。

  根据折射定律,当光从某种介质射人空气时,临界角计算为

  sinC/sin 90°=1/n

  即sinC=1/n

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