高中物理知識(shí)點(diǎn):全反射,臨界角

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

光密介質(zhì)與光疏介質(zhì):

1.定義:兩種介質(zhì)相比較,折射率較大的介質(zhì)叫做光密介質(zhì),折射率較小的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì)
2.特點(diǎn):
(1)光由光疏介質(zhì)射人光密介質(zhì)時(shí),折射角小于入射角;光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí),折射角大于入射角。
(2)光在光疏介質(zhì)中的傳播速度大于在光密介質(zhì)中的傳播速度。
(3)光密介質(zhì)與光疏介質(zhì)是相對(duì)而言的。單獨(dú)一種介質(zhì)無(wú)法確定它是光密介質(zhì)還是光疏介質(zhì)

全反射:


1.定義:光從光密介質(zhì)射人光疏介質(zhì)時(shí),折射角大于入射角,當(dāng)入射角增大到某一角度時(shí),折射角達(dá)到90。,折射光完全消失,只剩下反射光,這種現(xiàn)象叫做全反射
2.臨界角:
①定義:折射角為90。時(shí)的入射角叫做全反射的臨界角。
②公式:光由折射率為n的介質(zhì)射入空氣 (真空)時(shí),
3.條件:
①光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)
②入射角等于或大于臨界角



全反射的計(jì)算方法:


光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí)一般都要同時(shí)發(fā)生反射與折射現(xiàn)象,如圖所示。當(dāng)光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí),折射角大于入射角。這樣就有可能在入射角還沒有增大到90。以前,折射角就已經(jīng)達(dá)到90。,以光從水射人空氣為例,當(dāng)入射角增大到某一數(shù)值C 時(shí),折射光線恰好掠過水面,和界面平行,折射角等于90。,再繼續(xù)增大入射角,光線全部反射回水中,不再有折射光線進(jìn)入空氣中,于是形成光的全反射現(xiàn)象。

當(dāng)折射角為90。時(shí)的入射角C叫做臨界角,可見發(fā)生全反射的條件是:
①光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)。
②入射角≥臨界角(C),對(duì)于臨界角有:
分析光的全反射、臨界角問題的一般思路:
(1)畫出恰好發(fā)生全反射的光路。
(2)利用幾何知識(shí)分析邊、角關(guān)系,找出臨界角。
(3)以剛好發(fā)生全反射的光線為比較對(duì)象來(lái)判斷光線是否發(fā)生全反射,從而畫出其他光線的光路圖。



物質(zhì)的密度與光密介質(zhì)、光疏介質(zhì):


光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)是相對(duì)的,是根據(jù)介質(zhì)對(duì)同種頻率的光的折射率大小來(lái)劃分的。折射率較小的稱為光疏介質(zhì),折射率較大的稱為光密介質(zhì)。顯然對(duì)同一介質(zhì)來(lái)說(shuō),當(dāng)與其對(duì)比的介質(zhì)不同時(shí),它可能屬于光密介質(zhì),也可能屬于光疏介質(zhì),如水相對(duì)于空氣是光密介質(zhì),但相對(duì)于玻璃就屬于光疏介質(zhì)了,對(duì)于某種介質(zhì),沒有與之相對(duì)比的其他介質(zhì)時(shí),談?wù)撍枪饷芙橘|(zhì)還是光疏介質(zhì)是無(wú)意義的。而物質(zhì)的密度與介質(zhì)的折射率之間沒有直接的聯(lián)系,密度大的介質(zhì)折射率不一定大,如酒精的密度小于水的密度,但酒精的折射率大于水的折射率。但對(duì)于同種物質(zhì)來(lái)說(shuō),當(dāng)其密度變大時(shí),通常折射率也變大。如空氣,在海邊、靠近海平面的空氣溫度低,密度大,折射率也大,常引起“海市蜃樓”現(xiàn)象;在沙漠,靠近地面的空氣溫度高,密度小,折射率也小,這正是引起“沙漠蜃景”的原因。



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