高三物理第十九章光的传播1．折射定律折射定律的各种表达形式：(θ1为入、折射角中的较大者。)2．各种色光性质比较可见光中，红光的折射率n最小，在同种介质中（除真空外）传播速度v最大，从同种介质射向真空时发生全反射的临界角C最大，以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小（注意区分偏折角和折射角）。3．边作图边计算有关光的折射和全反射，在解题时要把计算和作图有机地结合起来，根据数据计算反射角、折射角，算一步画一步，画一步后再根据需要算一步……。作图要依据计算结果，力求准确。例1．直角三棱镜的顶角α=15º，棱镜材料的折射率n=1.5，一细束单色光如图所示垂直于左侧面射入，试用作图法求出该入射光第一次从棱镜中射出的光线。解：由n=1.5知临界角C大于30º小于45º。边画边算可知该光线在射到A、B、C、D各点时的入射角依次是75º、60º、45º、30º，因此在A、B、C均发生全反射，直到D点时，入射角才第一次小于临界角，所以才第一次有光线从棱镜射出。4．棱镜对光的偏折作用一般所说的棱镜与其周围的介质相比，都是光密介质。入射光线经三棱镜两次折射后，射出方向与入射方向相比，向底边偏折。（若棱镜的折射率比棱镜外介质的折射率小，则向顶角偏折。）这里所说的底边是指入射光线和射出光线都没有经过的那一边；顶角则是指底边所对的角。由于各种色光的折射率不同，因此一细束复色光经三棱镜折射后将发生色散现象（红光偏折最小，紫光偏折最大。入射光在第一次发生折射时发生色散，第二次折射时不再发生色散。）例2．如图所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M，若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列说法中正确的是A．n1n2，a为红光，b为蓝光D．n1>n2，a为蓝光，b为红光解：由图可知，b光线经过三棱镜后的偏折角较小，因此折射率较小，是红光。选B5．全反射棱镜横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。选择适当的入射点，可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转90º（左图）或180º（右图）。要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生全反射。6．玻璃砖所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱。当光线从上表面入射，从下表面射出时，其特点是：⑴射出光线和入射光线平行；⑵各种色光在第一次入射时发生色散（第二次折射不再色散）；⑶射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关；⑷可利用玻璃砖测定玻璃的折射率。例3．如图所示，两细束平行的单色光a、b射向同一块玻璃砖的上表面，然后从玻璃砖的下表面射出。已知玻璃对单色光a的折射率较小，那么下列说法中正确的有A．进入玻璃砖后两束光仍然是平行的用心爱心专心教育是我们一生的事业αABCDabMabB．从玻璃砖下表面射出后，两束光不再平行C．从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离一定减小了D．从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离可能和射入前相同解：进入时入射角相同，折射率不同，因此折射角不同，两束光在玻璃内不再平行，但从下表面射出时仍是平行的。射出时两束光之间的距离根据玻璃砖的厚度不同而不同，在厚度从小到大变化时，该距离先减小后增大，有可能和入射前相同（但这时左右关系发生改变）。选D例4．如图所示，用透明材料做成一长方体形的光学器材，要求从上表面射入的光线能从右侧面射出，那么所选的材料的折射率应满足的条件是A．折射率必须大于B．折射率必须小于C．折射率可取大于1的任意值D．无论折射率是多大都不可能解：从图中可以看出，为使上表面射入的光线经两次折射后从右侧面射出，θ1和θ2都必须小于临界角C，即θ145°，，选B答案。7．圆柱形玻璃体光线射到圆柱形界面，法线是过入射点的半径。这点在作图中必须特别注意，并将法线准确地画出来，进行分析。例5．如图所示，平行单色光以45º的入射角，射到半圆形玻璃砖的上表面AB上。玻璃砖的半径为R，折射率为。试判断半圆弧AB上有光线射出的区域的长度。解：由折射定率得光线从AB入射后的折射角是30º，但到达半圆弧AB上各点时的入射角θ是...
