第二節(jié)光的折射全反射色散第二節(jié)光的折射全反射色散基礎知識梳理一、光的折射與折射率1．光的折射光從

進入

時，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象稱為光的折射現(xiàn)象．一種介質另一種介質基礎知識梳理一、光的折射與折射率一種介質另一種介質基礎知識梳理2．光的折射定律折射光線與入射光線、法線處在；折射光線和入射光線分別位于

的兩側；入射角的正弦與折射角的正弦成

．同一平面內法線正比基礎知識梳理2．光的折射定律同一平面內法線正比基礎知識梳理3．折射率(1)定義：光從真空射入某種介質發(fā)生折射時，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質的絕對折射率，簡稱折射率．基礎知識梳理3．折射率基礎知識梳理(3)物理意義折射率是表示光線從一種介質進入另一種介質時，發(fā)生

程度的物理量，與入射角i及折射角γ大小

關．偏折無基礎知識梳理(3)物理意義偏折無基礎知識梳理

(4)折射率和光速的關系折射率和光在介質中傳播的速度有關，式中c＝

m/s，n為介質的折射率，總大于1，故光在介質中的傳播速度必

真空中的光速．(5)在光的折射現(xiàn)象中，光路是

的．3.0×108小于可逆基礎知識梳理(4)折射率和光速的關系3.0×基礎知識梳理二、全反射1．光密介質與光疏介質介質項目光密介質光疏介質折射率大小光速小大相對性若n甲＞n乙，則甲是

介質

若n甲＜n乙，則甲是

介質光密光疏基礎知識梳理二、全反射介質項目光密介質光疏介質折射率大基礎知識梳理2.全反射現(xiàn)象：光從光密介質入射到

介質的分界面上時，光

反射回

介質的現(xiàn)象．3．臨界角：折射角等于90°時的入射角光疏全部光密基礎知識梳理2.全反射現(xiàn)象：光從光密介質入射到基礎知識梳理4．發(fā)生全反射的條件(1)光由

介質射向

介質．(2)入射角

臨界角．5.光導纖維：實際用的光導纖維是非常細的特制玻璃絲，直徑只有幾微米到一百微米之間，在內芯和外套的界面上發(fā)生全反射，如圖14－2－1所示．光密光疏≥基礎知識梳理4．發(fā)生全反射的條件光密光疏≥基礎知識梳理圖14－2－1基礎知識梳理圖14－2－1基礎知識梳理三、棱鏡1．棱鏡對光線的作用讓一束單色光從空氣射向玻璃棱鏡的一個側面，經過兩次折射而從另一側面射出時，將向棱鏡的

方向偏折．如圖14－2－2所示．底面基礎知識梳理三、棱鏡底面基礎知識梳理圖14－2－2基礎知識梳理圖14－2－2基礎知識梳理(1)兩次折射后，后來的傳播方向和原來傳播方向間的夾角θ即為偏折角．(2)在入射角相同的情況下，偏折角度θ跟棱鏡材料的折射率有關，折射率越

，偏折角越

．大大基礎知識梳理(1)兩次折射后，后來的傳播方向和原來傳播方向間基礎知識梳理(3)光線通過三棱鏡后向底面偏折，通過三棱鏡看物體，看到的是物體的虛像，向棱鏡的

方向偏移，如圖14－2－3所示．頂角基礎知識梳理(3)光線通過三棱鏡后向底面偏折，通過三棱鏡看物基礎知識梳理圖14－2－3基礎知識梳理圖14－2－3基礎知識梳理2．全反射棱鏡橫截面是等腰直角三角形的棱鏡，它在光學儀器里，常用來代替平面鏡，改變光的傳播方向，如圖14－2－4所示，其能量損失更小，效果更好．基礎知識梳理2．全反射棱鏡基礎知識梳理圖14－2－4基礎知識梳理圖14－2－4基礎知識梳理(1)如圖甲所示，光線垂直AB面射入，光線在AC面發(fā)生全反射，光線方向改變了90°.(2)如圖乙所示，光線垂直AC面射入，光線在AB、BC面發(fā)生全反射，光線方向改變了180°.基礎知識梳理(1)如圖甲所示，光線垂直AB面射入，光線在AC基礎知識梳理(3)如圖丙所示，光線平行AC面射入，光線在AC面發(fā)生全反射，射出后方向不變，發(fā)生側移．基礎知識梳理(3)如圖丙所示，光線平行AC面射入，光線在AC基礎知識梳理3.光的色散(1)定義：白光通過三棱鏡后，在光屏上形成一條彩色光帶——光譜，這就是光的色散，如圖14－2－5所示，光譜中紅光在最上端，紫光在最下端，中間是橙、黃、綠、藍、靛等色光．基礎知識梳理3.光的色散基礎知識梳理圖14－2－5基礎知識梳理圖14－2－5基礎知識梳理(2)光的色散現(xiàn)象說明白光是復色光，是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫7種單色光組成．(3)光的色散現(xiàn)象表明，各種色光通過棱鏡紅光偏折最小，紫光偏折最大．(4)同一種介質對不同色光的折射率n不同，對紅光的折射率

，對紫光的折射率

．最小最大基礎知識梳理(2)光的色散現(xiàn)象說明白光是復色光，是由紅、橙、基礎知識梳理的光速

，紫光的光速

，但各種顏色的光在真空中光速都是3.0×108m/s.紅光發(fā)生全反射的臨界角

，紫光的臨界角

．最大最小最小最大基礎知識梳理的光速，紫光的光速一、對折射率的理解1．折射率是用光線從真空斜射入介質，入射角正弦與折射角正弦之比定義的，由于光路可逆，入射角、折射角隨光路可逆而“換位”．因此，在應用時折射率可記憶為的夾角，介質角為介質中光線與法線的夾角)課堂互動講練一、對折射率的理解課堂互動講練課堂互動講練2．折射率大小不僅反映了介質對光的折射本領，也反映了光在介質中3．折射率的大小不僅與介質本身有關，還與折射光的頻率有關，同一種介質，對頻率大的光折射率大，對頻率小的光折射率小．4．同一種色光，在不同介質中雖然波速、波長不同，但頻率不變．課堂互動講練2．折射率大小不僅反映了介質對光的折射本領，也反1．如圖14－2－6所示，一細束紅光和一細束藍光平行射到同一個三棱鏡上，經折射后交于光屏上的同一個點M，若用n1和n2分別表示三棱鏡對紅光和藍光的折射率，下列說法中正確的是(

)課堂互動講練即時應用1．如圖14－2－6所示，一細束紅光和一細束藍光平行射到同一課堂互動講練A．n1＜n2，a為紅光，b為藍光B．n1＜n2，a為藍光，b為紅光C．n1＞n2，a為紅光，b為藍光D．n1＞n2，a為藍光，b為紅光圖14－2－6課堂互動講練A．n1＜n2，a為紅光，b為藍光圖14－2－6課堂互動講練解析：選B.由圖可知，b光線經過三棱鏡后的偏折角較小，因此折射率較小，是紅光．故B正確．課堂互動講練解析：選B.由圖可知，b光線經過三棱鏡后的偏折角課堂互動講練二、光的折射、全反射的理解和應用1．全反射現(xiàn)象的理解(1)光線射向兩種介質的界面上，會同時發(fā)生光的反射和折射．(2)若光從光密介質射入光疏介質，折射角就大于入射角．課堂互動講練二、光的折射、全反射的理解和應用課堂互動講練(3)當折射角等于90°時，實際上就已經沒有折射光線了，這時的入射角為臨界角C，當入射角θ1大于等于臨界角C時，折射光線消失，發(fā)生全反射現(xiàn)象(如圖14－2－7)．課堂互動講練(3)當折射角等于90°時，實際上就已經沒有折射課堂互動講練圖14－2－7課堂互動講練圖14－2－7課堂互動講練2.光的折射和全反射綜合問題(1)首先要根據折射或全反射畫出光路圖．(2)對不同的介質界面要具體問題具體分析，如平行玻璃磚、圓形玻璃磚、三棱鏡等．(3)作圖時要找出具有代表性的光線，如符合邊界條件或全反射臨界條件的光線．(4)要注意利用光路的可逆性、對稱性，尋找三角形全等、相似等幾何關系．課堂互動講練2.光的折射和全反射綜合問題課堂互動講練1．作出光路圖，要注意找出符合邊界條件或恰好發(fā)生全反射的光線．2．注意折射和全反射在日常生活和科學技術中的應用，如光纖通信問題．特別提醒課堂互動講練1．作出光路圖，要注意找出符合邊界條件或恰好發(fā)生如圖14－2－8所示，直角玻璃棱鏡中∠A＝70°，入射光線垂直于AC面，求光線從棱鏡第一次射入空氣時的折射角，并作出課堂互動講練即時應用如圖14－2－8所示，直角玻璃棱鏡中∠A＝70°，入射光線垂圖14－2－8圖14－2－8課堂互動講練解析：光從玻璃射入空氣的臨界角為45°.作光路圖如圖所示，第一次射到AB面上時，入射角∠1＝70°，發(fā)生全反射，再射到BC面上，這時入射角課堂互動講練解析：光從玻璃射入空氣的臨界角為45°.作光路圖課堂互動講練∠2=50°，大于臨界角，發(fā)生全反射．再射到AB面上時，入射角∠3=30°，發(fā)生折射，根據=，可知折射角∠4=45°.答案：見解析課堂互動講練∠2=50°，大于臨界角，發(fā)生全反射．再射到AB課堂互動講練三、平行玻璃磚與三棱鏡比較課堂互動講練三、平行玻璃磚與三棱鏡比較課堂互動講練課堂互動講練課堂互動講練課堂互動講練課堂互動講練在運用光的折射定律作光路圖和解決實際問題時，必須注意是否發(fā)生全反射，若不發(fā)生全反射，要同時考慮反射和折射，若發(fā)生了全反射，則不能畫折射光線．特別提醒課堂互動講練在運用光的折射定律作光路圖和解決實際問題時，必須(2009年高考浙江卷)如圖14－2－9所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的單色光從空氣射向E點，并偏折到F點．已知入射方向與邊AB的夾角為θ＝30°，E、F分別為邊AB、BC的中點，則(

)課堂互動講練即時應用(2009年高考浙江卷)如圖14－2－9所示，有一束平行于等課堂互動講練A．該棱鏡的折射率為B．光在F點發(fā)生全反射C．光從空氣進入棱鏡，波長變小D．從F點出射的光束與入射到E點的光束平行圖14－2－9課堂互動講練A．該棱鏡的折射率為圖14－2－9課堂互動講練課堂互動講練課堂互動講練課堂互動講練高頻考點例析題型一折射定律的應用例1高頻考點例析題型一折射定律的應用例1高頻考點例析圖14－2－10高頻考點例析圖14－2－10高頻考點例析【解析】

設入射光線與1/4球體的交點為C，連接OC，OC即為入射點的法線．因此，圖14－2－11中的角α為入射角．過C點作球體水平表面的垂線，垂足為B.依題意，∠COB＝α高頻考點例析【解析】高頻考點例析圖14－2－11高頻考點例析圖14－2－11高頻考點例析設光線在C點的折射角為β，由折射定律得【答案】

60°高頻考點例析設光線在C點的折射角為β，由折射定律得【答案】高頻考點例析【方法技巧】正確規(guī)范地作出光路圖是解決幾何光學問題的關鍵和前提，根據光路圖找出入射角和折射角，利用題目所給信息確定入射角和折射角的正弦值．高頻考點例析【方法技巧】正確規(guī)范地作出光路圖是解決幾何光學高頻考點例析題型二光的折射、全反射現(xiàn)象的綜合分析例2(2009年高考寧夏卷)圖14－2－12一棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A＝30°，斜邊AB＝a.棱鏡材料的折射率為n45°的入射角從AC邊上的中點M射入棱鏡．畫出光路圖，并求光線從棱鏡射出的點的位置．(不考慮光線沿原路返回的情況)高頻考點例析題型二光的折射、全反射現(xiàn)象的綜合分析例2(20高頻考點例析圖14－2－12高頻考點例析圖14－2－12高頻考點例析【解析】設入射角為i，折射角為r，由折射定律得由已知條件及①式得r＝30°②如果入射光線在法線的右側，光路圖如圖14－2－13所示．設出射點為F，由幾何關系可得高頻考點例析【解析】高頻考點例析圖14－2－13高頻考點例析圖14－2－13高頻考點例析如果入射光線在法線的左側，光路圖如圖14－2－14所示．設折射光線與AB的交點為D.由幾何關系可知，在D點的入射角θ＝60°④設全反射的臨界角為C，則高頻考點例析如果入射光線在法線的左側，光路圖如圖14－2－1高頻考點例析圖14－2－14高頻考點例析圖14－2－14高頻考點例析由⑤和已知條件得C＝45°⑥因此，光在D點全反射．設此光線的出射點為E，由幾何關系得∠DEB＝90°BD＝a－2AF⑦BE＝DBsin30°⑧聯(lián)立③⑦⑧式得【答案】見解析高頻考點例析由⑤和已知條件得【答案】見解析高頻考點例析【規(guī)律總結】分析全反射和臨界角問題時，一定認清全反射發(fā)生的條件及有些問題的臨界光線．高頻考點例析【規(guī)律總結】分析全反射和臨界角問題時，一定認清abc為一全反射棱鏡，它的主截面是等腰直角三角形，如圖14－2－15所示．一束白光垂直入射到ac面上，在ab面上發(fā)生全反射，若光線入射點O的位置保持不變，改變光線的入射方向(不考慮自bc面反射的光線)，則：高頻考點例析題型三光的全反射和色散問題例3abc為一全反射棱鏡，它的主截面是等腰直角三角形，如圖14－高頻考點例析(1)使入射光按圖中所示的順時針方向逐漸偏轉，如果有色光射出ab面，則哪種色光首先射出？(2)使入射光按圖中所示的逆時針方向逐漸偏轉，哪種色光首先射出ab面？圖14－2－15高頻考點例析(1)使入射光按圖中所示的順時針方向逐漸偏轉，如高頻考點例析【解析】

(1)白光垂直入射ac面后直射到ab面，入射角為45°，發(fā)生全反射說明棱鏡的臨界角C≤45°，這是對從紅光到紫光的所有色光說的．當入射光順時針偏轉時，在ac面上發(fā)生色散，不同色光折射不同，紅光偏折小，紫光偏折大，如圖14－2－16所示，射到ab高頻考點例析【解析】高頻考點例析圖14－2－16高頻考點例析圖14－2－16高頻考點例析面上時紅光入射角小，紫光入射角大，但它們都小于45°.另一方面，棱鏡對紅光的臨界角比紫光的臨界角大．因此，入射光順時針逐漸偏轉時，在ab面上紅光的入射角將首先小于臨界角而射出ab面．(2)如果入射光逆時針偏轉，則經ab面上的紅光、紫光的入射角都大于45°，都發(fā)生全反射而不可能從ab面射出．【答案】

(1)紅光(2)都不能射出ab面高頻考點例析面上時紅光入射角小，紫光入射角大，但它們都小于4高頻考點例析【規(guī)律總結】

(1)七種色光發(fā)生折射時，紫光偏折最大，紅光偏折最??；(2)發(fā)生全反射時紫光的臨界角最小，紅光的臨界角最大．高頻考點例析【規(guī)律總結】(1)七種色光發(fā)生折射時，紫光偏折飯卡打開巴士風格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國符合國家和國際撒的方大哥給飛得更高是個搜狗是歸屬感是搞后呵呵敢死隊敢死隊敢死隊好地方個地方豆腐花哈哈動畫的發(fā)揮和家具風格就國防軍廣泛幾個房間房管局房管局法國加工費交付給交付給交付給警方根據高房價法國警方交付給飯卡打開巴士風格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國66飯卡打開巴士風格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國符合國家和國際撒的方大哥給飛得更高是個搜狗是歸屬感是搞后呵呵敢死隊敢死隊敢死隊好地方個地方豆腐花哈哈動畫的發(fā)揮和家具風格就國防軍廣泛幾個房間房管局房管局法國加工費交付給交付給交付給警方根據高房價法國警方交付給飯卡打開巴士風格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國67飯卡打開巴士風格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國符合國家和國際撒的方大哥給飛得更高是個搜狗是歸屬感是搞后呵呵敢死隊敢死隊敢死隊好地方個地方豆腐花哈哈動畫的發(fā)揮和家具風格就國防軍廣泛幾個房間房管局房管局法國加工費交付給交付給交付給警方根據高房價法國警方交付給飯卡打開巴士風格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國68飯卡打開巴士風格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國符合國家和國際撒的方大哥給飛得更高是個搜狗是歸屬感是搞后呵呵敢死隊敢死隊敢死隊好地方個地方豆腐花哈哈動畫的發(fā)揮和家具風格就國防軍廣泛幾個房間房管局房管局法國加工費交付給交付給交付給警方根據高房價法國警方交付給飯卡打開巴士風格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國69飯卡打開巴士風格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國符合國家和國際撒的方大哥給飛得更高是個搜狗是歸屬感是搞后呵呵敢死隊敢死隊敢死隊好地方個地方豆腐花哈哈動畫的發(fā)揮和家具風格就國防軍廣泛幾個房間房管局房管局法國加工費交付給交付給交付給警方根據高房價法國警方交付給飯卡打開巴士風格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國70飯卡打開巴士風格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國符合國家和國際撒的方大哥給飛得更高是個搜狗是歸屬感是搞后呵呵敢死隊敢死隊敢死隊好地方個地方豆腐花哈哈動畫的發(fā)揮和家具風格就國防軍廣泛幾個房間房管局房管局法國加工費交付給交付給交付給警方根據高房價法國警方交付給飯卡打開巴士風格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國71飯卡打開巴士風格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國符合國家和國際撒的方大哥給飛得更高是個搜狗是歸屬感是搞后呵呵敢死隊敢死隊敢死隊好地方個地方豆腐花哈哈動畫的發(fā)揮和家具風格就國防軍廣泛幾個房間房管局房管局法國加工費交付給交付給交付給警方根據高房價法國警方交付給飯卡打開巴士風格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國72飯卡打開巴士風格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國符合國家和國際撒的方大哥給飛得更高是個搜狗是歸屬感是搞后呵呵敢死隊敢死隊敢死隊好地方個地方豆腐花哈哈動畫的發(fā)揮和家具風格就國防軍廣泛幾個房間房管局房管局法國加工費交付給交付給交付給警方根據高房價法國警方交付給飯卡打開巴士風格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國73飯卡打開巴士風格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國符合國家和國際撒的方大哥給飛得更高是個搜狗是歸屬感是搞后呵呵敢死隊敢死隊敢死隊好地方個地方豆腐花哈哈動畫的發(fā)揮和家具風格就國防軍廣泛幾個房間房管局房管局法國加工費交付給交付給交付給警方根據高房價法國警方交付給飯卡打開巴士風格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國74飯卡打開巴士風格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國符合國家和國際撒的方大哥給飛得更高是個搜狗是歸屬感是搞后呵呵敢死隊敢死隊敢死隊好地方個地方豆腐花哈哈動畫的發(fā)揮和家具風格就國防軍廣泛幾個房間房管局房管局法國加工費交付給交付給交付給警方根據高房價法國警方交付給飯卡打開巴士風格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國75第二節(jié)光的折射全反射色散第二節(jié)光的折射全反射色散基礎知識梳理一、光的折射與折射率1．光的折射光從

進入

時，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象稱為光的折射現(xiàn)象．一種介質另一種介質基礎知識梳理一、光的折射與折射率一種介質另一種介質基礎知識梳理2．光的折射定律折射光線與入射光線、法線處在；折射光線和入射光線分別位于

的兩側；入射角的正弦與折射角的正弦成

．同一平面內法線正比基礎知識梳理2．光的折射定律同一平面內法線正比基礎知識梳理3．折射率(1)定義：光從真空射入某種介質發(fā)生折射時，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質的絕對折射率，簡稱折射率．基礎知識梳理3．折射率基礎知識梳理(3)物理意義折射率是表示光線從一種介質進入另一種介質時，發(fā)生

程度的物理量，與入射角i及折射角γ大小

關．偏折無基礎知識梳理(3)物理意義偏折無基礎知識梳理

(4)折射率和光速的關系折射率和光在介質中傳播的速度有關，式中c＝

m/s，n為介質的折射率，總大于1，故光在介質中的傳播速度必

真空中的光速．(5)在光的折射現(xiàn)象中，光路是

的．3.0×108小于可逆基礎知識梳理(4)折射率和光速的關系3.0×基礎知識梳理二、全反射1．光密介質與光疏介質介質項目光密介質光疏介質折射率大小光速小大相對性若n甲＞n乙，則甲是

介質

若n甲＜n乙，則甲是

介質光密光疏基礎知識梳理二、全反射介質項目光密介質光疏介質折射率大基礎知識梳理2.全反射現(xiàn)象：光從光密介質入射到

介質的分界面上時，光

反射回

介質的現(xiàn)象．3．臨界角：折射角等于90°時的入射角光疏全部光密基礎知識梳理2.全反射現(xiàn)象：光從光密介質入射到基礎知識梳理4．發(fā)生全反射的條件(1)光由

介質射向

介質．(2)入射角

臨界角．5.光導纖維：實際用的光導纖維是非常細的特制玻璃絲，直徑只有幾微米到一百微米之間，在內芯和外套的界面上發(fā)生全反射，如圖14－2－1所示．光密光疏≥基礎知識梳理4．發(fā)生全反射的條件光密光疏≥基礎知識梳理圖14－2－1基礎知識梳理圖14－2－1基礎知識梳理三、棱鏡1．棱鏡對光線的作用讓一束單色光從空氣射向玻璃棱鏡的一個側面，經過兩次折射而從另一側面射出時，將向棱鏡的

方向偏折．如圖14－2－2所示．底面基礎知識梳理三、棱鏡底面基礎知識梳理圖14－2－2基礎知識梳理圖14－2－2基礎知識梳理(1)兩次折射后，后來的傳播方向和原來傳播方向間的夾角θ即為偏折角．(2)在入射角相同的情況下，偏折角度θ跟棱鏡材料的折射率有關，折射率越

，偏折角越

．大大基礎知識梳理(1)兩次折射后，后來的傳播方向和原來傳播方向間基礎知識梳理(3)光線通過三棱鏡后向底面偏折，通過三棱鏡看物體，看到的是物體的虛像，向棱鏡的

方向偏移，如圖14－2－3所示．頂角基礎知識梳理(3)光線通過三棱鏡后向底面偏折，通過三棱鏡看物基礎知識梳理圖14－2－3基礎知識梳理圖14－2－3基礎知識梳理2．全反射棱鏡橫截面是等腰直角三角形的棱鏡，它在光學儀器里，常用來代替平面鏡，改變光的傳播方向，如圖14－2－4所示，其能量損失更小，效果更好．基礎知識梳理2．全反射棱鏡基礎知識梳理圖14－2－4基礎知識梳理圖14－2－4基礎知識梳理(1)如圖甲所示，光線垂直AB面射入，光線在AC面發(fā)生全反射，光線方向改變了90°.(2)如圖乙所示，光線垂直AC面射入，光線在AB、BC面發(fā)生全反射，光線方向改變了180°.基礎知識梳理(1)如圖甲所示，光線垂直AB面射入，光線在AC基礎知識梳理(3)如圖丙所示，光線平行AC面射入，光線在AC面發(fā)生全反射，射出后方向不變，發(fā)生側移．基礎知識梳理(3)如圖丙所示，光線平行AC面射入，光線在AC基礎知識梳理3.光的色散(1)定義：白光通過三棱鏡后，在光屏上形成一條彩色光帶——光譜，這就是光的色散，如圖14－2－5所示，光譜中紅光在最上端，紫光在最下端，中間是橙、黃、綠、藍、靛等色光．基礎知識梳理3.光的色散基礎知識梳理圖14－2－5基礎知識梳理圖14－2－5基礎知識梳理(2)光的色散現(xiàn)象說明白光是復色光，是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫7種單色光組成．(3)光的色散現(xiàn)象表明，各種色光通過棱鏡紅光偏折最小，紫光偏折最大．(4)同一種介質對不同色光的折射率n不同，對紅光的折射率

，對紫光的折射率

．最小最大基礎知識梳理(2)光的色散現(xiàn)象說明白光是復色光，是由紅、橙、基礎知識梳理的光速

，紫光的光速

，但各種顏色的光在真空中光速都是3.0×108m/s.紅光發(fā)生全反射的臨界角

，紫光的臨界角

．最大最小最小最大基礎知識梳理的光速，紫光的光速一、對折射率的理解1．折射率是用光線從真空斜射入介質，入射角正弦與折射角正弦之比定義的，由于光路可逆，入射角、折射角隨光路可逆而“換位”．因此，在應用時折射率可記憶為的夾角，介質角為介質中光線與法線的夾角)課堂互動講練一、對折射率的理解課堂互動講練課堂互動講練2．折射率大小不僅反映了介質對光的折射本領，也反映了光在介質中3．折射率的大小不僅與介質本身有關，還與折射光的頻率有關，同一種介質，對頻率大的光折射率大，對頻率小的光折射率小．4．同一種色光，在不同介質中雖然波速、波長不同，但頻率不變．課堂互動講練2．折射率大小不僅反映了介質對光的折射本領，也反1．如圖14－2－6所示，一細束紅光和一細束藍光平行射到同一個三棱鏡上，經折射后交于光屏上的同一個點M，若用n1和n2分別表示三棱鏡對紅光和藍光的折射率，下列說法中正確的是(

)課堂互動講練即時應用1．如圖14－2－6所示，一細束紅光和一細束藍光平行射到同一課堂互動講練A．n1＜n2，a為紅光，b為藍光B．n1＜n2，a為藍光，b為紅光C．n1＞n2，a為紅光，b為藍光D．n1＞n2，a為藍光，b為紅光圖14－2－6課堂互動講練A．n1＜n2，a為紅光，b為藍光圖14－2－6課堂互動講練解析：選B.由圖可知，b光線經過三棱鏡后的偏折角較小，因此折射率較小，是紅光．故B正確．課堂互動講練解析：選B.由圖可知，b光線經過三棱鏡后的偏折角課堂互動講練二、光的折射、全反射的理解和應用1．全反射現(xiàn)象的理解(1)光線射向兩種介質的界面上，會同時發(fā)生光的反射和折射．(2)若光從光密介質射入光疏介質，折射角就大于入射角．課堂互動講練二、光的折射、全反射的理解和應用課堂互動講練(3)當折射角等于90°時，實際上就已經沒有折射光線了，這時的入射角為臨界角C，當入射角θ1大于等于臨界角C時，折射光線消失，發(fā)生全反射現(xiàn)象(如圖14－2－7)．課堂互動講練(3)當折射角等于90°時，實際上就已經沒有折射課堂互動講練圖14－2－7課堂互動講練圖14－2－7課堂互動講練2.光的折射和全反射綜合問題(1)首先要根據折射或全反射畫出光路圖．(2)對不同的介質界面要具體問題具體分析，如平行玻璃磚、圓形玻璃磚、三棱鏡等．(3)作圖時要找出具有代表性的光線，如符合邊界條件或全反射臨界條件的光線．(4)要注意利用光路的可逆性、對稱性，尋找三角形全等、相似等幾何關系．課堂互動講練2.光的折射和全反射綜合問題課堂互動講練1．作出光路圖，要注意找出符合邊界條件或恰好發(fā)生全反射的光線．2．注意折射和全反射在日常生活和科學技術中的應用，如光纖通信問題．特別提醒課堂互動講練1．作出光路圖，要注意找出符合邊界條件或恰好發(fā)生如圖14－2－8所示，直角玻璃棱鏡中∠A＝70°，入射光線垂直于AC面，求光線從棱鏡第一次射入空氣時的折射角，并作出課堂互動講練即時應用如圖14－2－8所示，直角玻璃棱鏡中∠A＝70°，入射光線垂圖14－2－8圖14－2－8課堂互動講練解析：光從玻璃射入空氣的臨界角為45°.作光路圖如圖所示，第一次射到AB面上時，入射角∠1＝70°，發(fā)生全反射，再射到BC面上，這時入射角課堂互動講練解析：光從玻璃射入空氣的臨界角為45°.作光路圖課堂互動講練∠2=50°，大于臨界角，發(fā)生全反射．再射到AB面上時，入射角∠3=30°，發(fā)生折射，根據=，可知折射角∠4=45°.答案：見解析課堂互動講練∠2=50°，大于臨界角，發(fā)生全反射．再射到AB課堂互動講練三、平行玻璃磚與三棱鏡比較課堂互動講練三、平行玻璃磚與三棱鏡比較課堂互動講練課堂互動講練課堂互動講練課堂互動講練課堂互動講練在運用光的折射定律作光路圖和解決實際問題時，必須注意是否發(fā)生全反射，若不發(fā)生全反射，要同時考慮反射和折射，若發(fā)生了全反射，則不能畫折射光線．特別提醒課堂互動講練在運用光的折射定律作光路圖和解決實際問題時，必須(2009年高考浙江卷)如圖14－2－9所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的單色光從空氣射向E點，并偏折到F點．已知入射方向與邊AB的夾角為θ＝30°，E、F分別為邊AB、BC的中點，則(

)課堂互動講練即時應用(2009年高考浙江卷)如圖14－2－9所示，有一束平行于等課堂互動講練A．該棱鏡的折射率為B．光在F點發(fā)生全反射C．光從空氣進入棱鏡，波長變小D．從F點出射的光束與入射到E點的光束平行圖14－2－9課堂互動講練A．該棱鏡的折射率為圖14－2－9課堂互動講練課堂互動講練課堂互動講練課堂互動講練高頻考點例析題型一折射定律的應用例1高頻考點例析題型一折射定律的應用例1高頻考點例析圖14－2－10高頻考點例析圖14－2－10高頻考點例析【解析】

設入射光線與1/4球體的交點為C，連接OC，OC即為入射點的法線．因此，圖14－2－11中的角α為入射角．過C點作球體水平表面的垂線，垂足為B.依題意，∠COB＝α高頻考點例析【解析】高頻考點例析圖14－2－11高頻考點例析圖14－2－11高頻考點例析設光線在C點的折射角為β，由折射定律得【答案】

60°高頻考點例析設光線在C點的折射角為β，由折射定律得【答案】高頻考點例析【方法技巧】正確規(guī)范地作出光路圖是解決幾何光學問題的關鍵和前提，根據光路圖找出入射角和折射角，利用題目所給信息確定入射角和折射角的正弦值．高頻考點例析【方法技巧】正確規(guī)范地作出光路圖是解決幾何光學高頻考點例析題型二光的折射、全反射現(xiàn)象的綜合分析例2(2009年高考寧夏卷)圖14－2－12一棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A＝30°，斜邊AB＝a.棱鏡材料的折射率為n45°的入射角從AC邊上的中點M射入棱鏡．畫出光路圖，并求光線從棱鏡射出的點的位置．(不考慮光線沿原路返回的情況)高頻考點例析題型二光的折射、全反射現(xiàn)象的綜合分析例2(20高頻考點例析圖14－2－12高頻考點例析圖14－2－12高頻考點例析【解析】設入射角為i，折射角為r，由折射定律得由已知條件及①式得r＝30°②如果入射光線在法線的右側，光路圖如圖14－2－13所示．設出射點為F，由幾何關系可得高頻考點例析【解析】高頻考點例析圖14－2－13高頻考點例析圖14－2－13高頻考點例析如果入射光線在法線的左側，光路圖如圖14－2－14所示．設折射光線與AB的交點為D.由幾何關系可知，在D點的入射角θ＝60°④設全反射的臨界角為C，則高頻考點例析如果入射光線在法線的左側，光路圖如圖14－2－1高頻考點例析圖14－2－14高頻考點例析圖14－2－14高頻考點例析由⑤和已知條件得C＝45°⑥因此，光在D點全反射．設此光線的出射點為E，由幾何關系得∠DEB＝90°BD＝a－2AF⑦BE＝DBsin30°⑧聯(lián)立③⑦⑧式得【答案】見解析高頻考點例析由⑤和已知條件得【答案】見解析高頻考點例析【規(guī)律總結】分析全反射和臨界角問題時，一定認清全反射發(fā)生的條件及有些問題的臨界光線．高頻考點例析【規(guī)律總結】分析全反射和臨界角問題時，一定認清abc為一全反射棱鏡，它的主截面是等腰直角三角形，如圖14－2－15所示．一束白光垂直入射到ac面上，在ab面上發(fā)生全反射，若光線入射點O的位置保持不變，改變光線的入射方向(不考慮自bc面反射的光線)，則：高頻考點例析題型三光的全反射和色散問題例3abc為一全反射棱鏡，它的主截面是等腰直角三角形，如圖14－高頻考點例析(1)使入射光按圖中所示的順時針方向逐漸偏轉，如果有色光射出ab面，則哪種色光首先射出？(2)使入射光按圖中所示的逆時針方向逐漸偏轉，哪種色光首先射出ab面？圖14－2－15高頻考點例析(1)使入射光按圖中所示的順時針方向逐漸偏轉，如高頻考點例析【解析】

(1)白光垂直入射ac面后直射到ab面，入射角為45°，發(fā)生全反射說明棱鏡的臨界角C≤45°，這是對從紅光到紫光的所有色光說的．當入射光順時針偏轉時，在ac面上發(fā)生色散，不同色光折射不同，紅光偏折小，紫光偏折大，如圖14－2－16所示，射到ab高頻考點例析【解析】高頻考點例析圖14－2－16高頻考點例析圖14－2－16高頻考點例析面上時紅光入射角小，紫光入射角大，但它們都小于45°.另一方面，棱鏡對紅光的臨界角比紫光的臨界角大．因此，入射光順時針逐漸偏轉時，在ab面上紅光的入射角將首先小于臨界角而射出ab面．(2)如果入射光逆時針偏轉，則經ab面上的紅光、紫光的入射角都大于45°，都發(fā)生全反射而不可能從ab面射出．【答案】

(1)紅光(2)都不能射出ab面高頻考點例析面上時紅光入射角小，紫光入射角大，但它們都小于4高頻考點例析【規(guī)律總結】

(1)七種色光發(fā)生折射時，紫光偏折最大，紅光偏折最?。?2)發(fā)生全反射時紫光的臨界角最小，紅光的臨界角最大．高頻考點例析【規(guī)律總結】(1)七種色光發(fā)生折射時，紫光偏折飯卡打開巴士風格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國符合國家和國際撒的方大哥給飛得更高是個