第3节 光的折射 全反射
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夯实基础
1.光的折射现象:光射到两种介质的分界面上时,一部分光会进入另一种介质,光的__传播方向发生改变__的现象叫做光的折射.
2.光的折射定律: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.在折射现象中,光路是__可逆__的.
4.折射率:光从__真空__射入某种介质发生折射时,入射角θ1的正弦与折射角θ2的正弦之比,叫做这种介质的绝对折射率,简称折射率.表示为n=.
研究表明,介质的折射率等于光在真空中的传播速度c与光在该介质中的传播速度v之比,即n=.任何介质的折射率都__大于1__.两种介质相比较,折射率较大的介质叫做__光密__介质,折射率较小的介质叫做__光疏__介质.
5.视深问题:视深公式h′=
h:介质中的实际深度;
h′:从空气中垂直界面往介质中看到的深度.
考点突破
例1一不透明的圆柱形容器内装满折射率n=的透明液体,容器底部正中央O点处有一点光源S,容器高为2 dm,底面半径为(1+) dm,若有一平面镜MN与底面成45°角放置,OM=1 dm,在容器中央正上方1 dm处水平放置一足够长的刻度尺,如图所示,求光源S发出的光线经平面镜反射后,刻度尺上被照亮的长度.(不考虑容器侧壁和液面的反射)
【解析】
设容器高为h,作图找出发光点S在平面镜中的像点S′,连接S′M延长交直尺于H点.光线的入射角为45°,根据反射定律可知反射角等于45°,则MH沿竖直方向.
连接S′P,根据对称性得S′M=OM=1 dm
则在Rt△PRS′中,RS′= dm,PR=h+S′M=3 dm,
由几何知识得∠r=30°
根据折射定律可得:n=
解得:sin i=,∠i=45°
故刻度尺上被照亮的长度
QH=1 dm+ dm=(1+) dm.
【小结】光的折射问题,解题的关键在于正确画出光路图、找出几何关系.
解题的一般步骤如下:
(1)根据题意正确画出光路图;
(2)根据几何知识正确找出角度关系;
(3)依光的折射定律列式求解.