第 55 课时 光的折射和全反射考点 1 折射定律及折射率的应用1.光的折射光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会改变,这种现象叫做光的折射
2.入射角与折射角的定性关系入射角:入射光线与法线间的夹角,一般用 i 表示
折射角:折射光线与法线间的夹角,一般用 r 表示
实验表明:当入射角变化时折射角随着改变
3.斯涅耳定律(折射定律) 入射角的正弦与折射角的正弦之比是一个常数,即=n
4.折射率(1)定义光从真空射入某种介质发生折射时,入射角 i 的正弦与折射角 r 的正弦之比,用 n表示
(2)定义式:n=
(3)意义:介质的折射率反映了光在介质中的偏折度
(4)折射率与光速的关系 光在不同介质中的传播速度不同,且都小于光在真空中的传播速度;某种介质的折射率,等于光在真空中的速度与光在这种介质中的速度之比,即□n=
[例 1] (2017·株洲二模)某次探矿时发现一天然透明矿石,经测量其折射率 n=
人工打磨成球形后置于空气中(如图所示),已知球半径 R=10 cm,MN 是一条通过球心 O 的直线,单色细光束 AB 平行于 MN 射向球体,B 为入射点,AB 与 MN 间距为 d=5 cm,CD 为出射光线,求:(1)光从 B 点传到 C 点的时间;(2)CD 与 MN 所成的角 α
解析 光路图如图所示
(1)设光线在 B 点界面的入射角与折射角分别为 θ1、θ2
由数学知识得sinθ1===,所以 θ1=45°,由折射率 n=得 sinθ2===,光在球体中传播的速度 v=,BC 间的距离 s=2Rcosθ2,则光线在球中传播的时间t===×10-9 s
(2)设在 C 点折射角为 β,根据光路可逆性得 β=θ1=45°由几何知识得∠COP=π-θ1-∠BOC=180°-45°-120°=15°因 α+∠COP=β,得 α=β-∠COP=45°