物理全反射章节复习指导 篇一
全反射是光在从一种介质射向另一种介质时发生的现象。当光从光密介质射向光疏介质时,入射角大于临界角时,光将完全反射回去,不会发生折射。在这篇文章中,我们将重点复习全反射的基本原理、临界角的计算方法以及全反射的应用。
首先,让我们回顾一下全反射的基本原理。当光从光密介质射向光疏介质时,光的速度会发生改变,其折射角度与入射角度之间存在一个正弦关系。当入射角超过一定的临界角时,折射角将会大于90度,光将无法从光疏介质中逃逸出去,而是被完全反射回去。这种现象就是全反射。
接下来,我们将学习如何计算临界角。临界角是指入射角等于折射角的角度,也就是光刚好能够沿着界面传播的最大角度。根据折射定律,我们可以得到一个简单的公式来计算临界角:sin(临界角) = 光疏介质的折射率 / 光密介质的折射率。通过这个公式,我们可以根据给定的介质折射率来计算临界角。
最后,让我们了解一些全反射的应用。全反射在光纤通信中扮演着重要的角色。光纤是一种能够将光信号传输到很远距离的介质,其中就利用了全反射的原理。光信号在光纤中被完全反射,从而实现信号的传输。此外,全反射还应用在显微镜、光导板和光学传感器等领域。
在复习物理全反射章节时,我们应该重点关注以下几个方面:全反射的基本原理、临界角的计算方法以及全反射的应用。熟悉这些知识点将有助于我们理解光在不同介质中的传播规律,并能够应用于实际生活中的光学设备和技术中。
物理全反射章节复习指导 篇二
全反射是光在从一种介质射向另一种介质时发生的现象,它是光的折射定律的特殊情况。在这篇文章中,我们将深入探讨全反射的机制、临界角的计算和全反射的实际应用。
全反射的机制可以用光的波动性和光的速度变化来解释。当光从光密介质射向光疏介质时,光的波速会发生变化。根据光的波动性,入射角和折射角之间存在一个正弦关系。当入射角超过一定的临界角时,折射角将大于90度,光将无法从光疏介质中逃逸出去,而是被完全反射回去。这种现象就是全反射。
接下来,让我们来学习如何计算临界角。临界角是指入射角等于折射角的角度,也就是光刚好能够沿着界面传播的最大角度。临界角的计算可以通过折射定律推导得出:sin(临界角) = 光疏介质的折射率 / 光密介质的折射率。通过这个公式,我们可以根据给定的介质折射率来计算临界角。
最后,让我们了解一些全反射的实际应用。全反射在光纤通信中扮演着重要的角色。光纤是一种能够将光信号传输到很远距离的介质,其中就利用了全反射的原理。光信号在光纤中被完全反射,从而实现信号的传输。此外,全反射还应用在显微镜、光导板和光学传感器等领域。
在复习物理全反射章节时,我们应该重点关注全反射的机制、临界角的计算和全反射的实际应用。通过深入理解这些知识点,我们将能够更好地理解光的传播规律,并能够将其应用于实际生活中的光学技术和设备中。
物理全反射章节复习指导 篇三
物理全反射章节复习指导
全反射
1.全反射现象:光照射到两种介质界面上时,光线全部被反射回原介质的现象。
2.全反射条件:光线从光密介质射向光疏介质,且入射角大于或等于临界角。
3.临界角公式:光线从某种介质
射向真空(或空气)时的临界角为C,则sinC=1/n=v/c[例3]一个横截面为半圆形的光学元件,其材料的折射率为n=■,一束平行光以45的入射角射向其上表面,如图所示。求:在图中标出入射光能从其半圆面上射出的范围。
解析:如图所示,设平行光射入该元件后的折射角为,根据折射定律定义:n=■,可得=30,由于所有入射光的入射角都相同,所以射入该元件后所有的折射光线仍然平行。这些光线中,从圆心O射入的光线到达半圆周上的C点时,入射角为00,因此一定有光线射出。从C点向左右两边移动,射到半圆周上的光线的入射角都将逐渐增大。当入射角增大到临界角时,光线发生全反射,不再能够从该元件射出。由sin0=■,不难求出临界角为0=45。设光线射到C点左边某一点A时刚好有入射角=0=45,从图中可以看出AOD中=60,所以=75同理设光线射到C点右边某一点B时刚好有入射角=0=45,从图中可以看出BOE中的=15。只有以上得到的A、B两点间的圆弧上,才有光线射出。AB弧的度数是90。
四、棱镜与光的色散
1.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90(右图1)或180(右图2)。要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生全反射。
[例5]如图所示,自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理。它虽然本身不发光,但在夜间骑行时,从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后,会有较强的光被反射回去,使汽车司机注意到前面有自行车。尾灯的原理如图所示,下面说法中正确的是( )
A。汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射
B。汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射
C。汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射
D。汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右表面发生全反射
解:利用全反射棱镜使入射光线偏折180,光线应该从斜边入射,在两个直角边上连续发生两次全反射,所以选C。
3.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后就发生色散;
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。