全反射 PPT
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全反射课件
全反射面
光线方向改变 角度
AB AC
90°
方式二
方式三
AC AB、BC
180°
Hale Waihona Puke AB AC0°(发生侧移)
●2.光导纤维
● (1)光导纤维：人们设计出用光密介质制成用来传导光信号的纤维状的装 置．
●(2)光纤原理：“光纤通信”利用了全反射的原理．光 导纤维是一种透明的玻璃纤维丝，直径只有1～100 μm 左右，由内芯和外套两层组成(如图所示)，内芯折射率 比外套大，光在内芯中传播时，在内芯与外套的界面发 生全反射，有效减小了光的能量损失，极大提高了传播 的质量，实现了远距离传送．因此，光信号能携带着数 码信息、电视图像、声音等沿着光纤传播到很远的地方， 实现光纤通信．
下列叙述中正确的是( ) ●A．背对阳光看玻璃球觉得比较明亮，主要原因是光在
球中发生全反射
●B．雨过天晴时，空中出现的彩虹是因为阳光在水滴的 表面上反射而形成的
●C．常看到倒扣在水中的空玻璃杯显得很明亮的原因与 水中上升的气泡很亮的原因是一样的
●D．以上判断均不正确
●解析： 背对阳光看玻璃球比较明亮，是光在玻璃球中 发生全反射；彩虹是因为阳光在水滴中折射形成的；C 项中现象的成因是由于光在介质表面发生了全反射，A、 C项正确．
●4．不同色光的临界角
●不同色光的临界角：不同颜色的光由同一介质射向空气或真空时， 频率越高的光的临界角越小，越易发生全反射．
如图所示abc是一块用折射率n＝2的玻璃制成的透明体 的横截面，ab是半径为R的圆弧，ac边与bc边垂直， ∠aOc＝60°.当一束平行黄色光垂直照到ac上时，ab部 分的外表面只有一部分是黄亮的，其余是暗的．求黄亮 部分的弧长为多少？
光线方向改变 角度
AB AC
90°
方式二
方式三
AC AB、BC
180°
Hale Waihona Puke AB AC0°(发生侧移)
●2.光导纤维
● (1)光导纤维：人们设计出用光密介质制成用来传导光信号的纤维状的装 置．
●(2)光纤原理：“光纤通信”利用了全反射的原理．光 导纤维是一种透明的玻璃纤维丝，直径只有1～100 μm 左右，由内芯和外套两层组成(如图所示)，内芯折射率 比外套大，光在内芯中传播时，在内芯与外套的界面发 生全反射，有效减小了光的能量损失，极大提高了传播 的质量，实现了远距离传送．因此，光信号能携带着数 码信息、电视图像、声音等沿着光纤传播到很远的地方， 实现光纤通信．
下列叙述中正确的是( ) ●A．背对阳光看玻璃球觉得比较明亮，主要原因是光在
球中发生全反射
●B．雨过天晴时，空中出现的彩虹是因为阳光在水滴的 表面上反射而形成的
●C．常看到倒扣在水中的空玻璃杯显得很明亮的原因与 水中上升的气泡很亮的原因是一样的
●D．以上判断均不正确
●解析： 背对阳光看玻璃球比较明亮，是光在玻璃球中 发生全反射；彩虹是因为阳光在水滴中折射形成的；C 项中现象的成因是由于光在介质表面发生了全反射，A、 C项正确．
●4．不同色光的临界角
●不同色光的临界角：不同颜色的光由同一介质射向空气或真空时， 频率越高的光的临界角越小，越易发生全反射．
如图所示abc是一块用折射率n＝2的玻璃制成的透明体 的横截面，ab是半径为R的圆弧，ac边与bc边垂直， ∠aOc＝60°.当一束平行黄色光垂直照到ac上时，ab部 分的外表面只有一部分是黄亮的，其余是暗的．求黄亮 部分的弧长为多少？
全反射PPT精品课件
高二物理课件
全反射
光的折射
一 光的全反射
1 光疏介质 光密介质 (1)光疏介质 :折射率小的介质叫做光疏介质 .
(2)光密介质 :折射率大的介质叫做光密介质 . 注:光疏介质 和光密介质是相对的.
2 全反射 (1) 全反射:当光由光密介质射向光疏介质时，当入射角增 大到某一角度,使折射角达到90º时,折射光线完全消失, 只剩下反射光线.这种现象叫做全反射. (2)临界角:折射角等于90º时的入射角,叫做临界角.用C来示. (3)全反射的条件: A>光由光密介质 射向光疏介质 . B>入射角大于或等于临界角.
为什么同纬度的长江中下游和青藏高原景观 相差如此之大？
地广人稀的地区
地区
北方地区 南方地区 西北地区 青藏地区
面积占全国总面积（％） 20
25
30
25
人口占全国总人口（％） 40
55
4
1
世界屋脊
（点击图片观看录像）
思考
我国地势分为 哪几级阶梯？ 青藏地区位于 哪个阶梯上？ 青藏地区的海 拔大致多少？
课堂练习:
怎样求解光从折射率为n的介质射向空气(或真空)时的临界角C.
Sin C =1/n
二 大气中的光现象
(1)蒙气差
课堂练习:
试用作图法分析早晨看到的太阳比实际位置高 (2)海市蜃楼
课堂练习:
试解释水中或玻璃中的气泡要亮一些？
三 全反射的应用
光导纤维
蒙气差现象
光由玻璃射向空气时的对照图
光在光纤中的传送过程示意图
光纤管
青藏地区
（第一课时）
青藏地区的位置
青藏地区
• 位置和范围 • 世界屋脊 • 高寒气候 • 高原农牧业
全反射
光的折射
一 光的全反射
1 光疏介质 光密介质 (1)光疏介质 :折射率小的介质叫做光疏介质 .
(2)光密介质 :折射率大的介质叫做光密介质 . 注:光疏介质 和光密介质是相对的.
2 全反射 (1) 全反射:当光由光密介质射向光疏介质时，当入射角增 大到某一角度,使折射角达到90º时,折射光线完全消失, 只剩下反射光线.这种现象叫做全反射. (2)临界角:折射角等于90º时的入射角,叫做临界角.用C来示. (3)全反射的条件: A>光由光密介质 射向光疏介质 . B>入射角大于或等于临界角.
为什么同纬度的长江中下游和青藏高原景观 相差如此之大？
地广人稀的地区
地区
北方地区 南方地区 西北地区 青藏地区
面积占全国总面积（％） 20
25
30
25
人口占全国总人口（％） 40
55
4
1
世界屋脊
（点击图片观看录像）
思考
我国地势分为 哪几级阶梯？ 青藏地区位于 哪个阶梯上？ 青藏地区的海 拔大致多少？
课堂练习:
怎样求解光从折射率为n的介质射向空气(或真空)时的临界角C.
Sin C =1/n
二 大气中的光现象
(1)蒙气差
课堂练习:
试用作图法分析早晨看到的太阳比实际位置高 (2)海市蜃楼
课堂练习:
试解释水中或玻璃中的气泡要亮一些？
三 全反射的应用
光导纤维
蒙气差现象
光由玻璃射向空气时的对照图
光在光纤中的传送过程示意图
光纤管
青藏地区
（第一课时）
青藏地区的位置
青藏地区
• 位置和范围 • 世界屋脊 • 高寒气候 • 高原农牧业
全反射(PPT课件)
一、全反射棱镜
教学目标：
1、了解棱镜对光的偏折作用 2、了解光通过棱镜后的色散现象
我们先来认识一个光学仪器吧：
A
一束单色光从空气射向玻璃棱 镜的一个侧面
发生两次折射，出射光线偏向
棱镜的底面
B
C
出射光线和入射光线的夹角 为光线的偏折角，A 为顶角。偏折角与棱镜的折射率有关。
由光路图可知：在保持入射角和棱镜顶角不变的情况下， 棱镜材料的折射率越大，在AB面上光的偏折角度也大，也 就是AC面的入射角变大。在AC面由于入射角和棱镜材料 的折射率都变大，偏折角度也要变大。因此总的偏折角度 随折射率的增大而增大。
思考：如果光疏是三棱镜，单色光通过光密介质射 向三棱镜的一个侧面时，光的偏折情况将会怎样？
大家一起动手来做一个试验，让太阳光照在三棱镜 的一个侧面上，以白色墙面为屏，我们会看到非常 漂亮的七彩谱带。这种现象叫色散。
A
可见：各种色光通 过棱镜后的偏折角 度不同。
B
C
色散现象说明了：
1、同一介质对不同色光的折射率不同。
A．红光最先消失
B．紫光最先消失
C．红光和紫光同时消失
D．从左到右的色光排列为红 紫
解：本题考查光的折射、全反射、光的色散等知识，同时还必须了解不同色 光对同一种介质折射率不同．当白光沿着圆柱形玻璃砖的法线射入玻璃砖，不 发生偏折．因而各色光射向AB面的入射角θ1都相同，根据折射定律可得
sinθ2=nsinθ1 因为 n紫>n红 所以 θ2紫>θ2红
如上图所示，即光屏P上的色光排列为左红右紫．故选项D正确． 由于n紫>n红，则临界角C紫<C红，所以当α角逐渐减小时，紫光最先发生全 反射，而从光屏上消失．故选项B也是正确的． 答：本题应选BD．
教学目标：
1、了解棱镜对光的偏折作用 2、了解光通过棱镜后的色散现象
我们先来认识一个光学仪器吧：
A
一束单色光从空气射向玻璃棱 镜的一个侧面
发生两次折射，出射光线偏向
棱镜的底面
B
C
出射光线和入射光线的夹角 为光线的偏折角，A 为顶角。偏折角与棱镜的折射率有关。
由光路图可知：在保持入射角和棱镜顶角不变的情况下， 棱镜材料的折射率越大，在AB面上光的偏折角度也大，也 就是AC面的入射角变大。在AC面由于入射角和棱镜材料 的折射率都变大，偏折角度也要变大。因此总的偏折角度 随折射率的增大而增大。
思考：如果光疏是三棱镜，单色光通过光密介质射 向三棱镜的一个侧面时，光的偏折情况将会怎样？
大家一起动手来做一个试验，让太阳光照在三棱镜 的一个侧面上，以白色墙面为屏，我们会看到非常 漂亮的七彩谱带。这种现象叫色散。
A
可见：各种色光通 过棱镜后的偏折角 度不同。
B
C
色散现象说明了：
1、同一介质对不同色光的折射率不同。
A．红光最先消失
B．紫光最先消失
C．红光和紫光同时消失
D．从左到右的色光排列为红 紫
解：本题考查光的折射、全反射、光的色散等知识，同时还必须了解不同色 光对同一种介质折射率不同．当白光沿着圆柱形玻璃砖的法线射入玻璃砖，不 发生偏折．因而各色光射向AB面的入射角θ1都相同，根据折射定律可得
sinθ2=nsinθ1 因为 n紫>n红 所以 θ2紫>θ2红
如上图所示，即光屏P上的色光排列为左红右紫．故选项D正确． 由于n紫>n红，则临界角C紫<C红，所以当α角逐渐减小时，紫光最先发生全 反射，而从光屏上消失．故选项B也是正确的． 答：本题应选BD．
光的全反射ppt课件
例如，水晶与水相比， 水晶为光密介质，水为光疏介质 水与空气相比， 水为光密介质，空气为光疏介质。
发生全反射的条件是: 光由光密介质射入光疏介质， 且入射角大于等于临界角。 例如，当光从水晶射入水时可能发生全反射，而光从水射入水晶 时就不会发生全反射，
典例
一束单色光从玻璃射入空气。 已知玻璃的折射率n=1.53，当入射角分别为50°、30 °时，光能 否发生折射? 若能，折射角为多大?
光由不同的介质射入真空或空气时，临界角不同根据折射定律， 光从折射率为n的某种介质进入真空或空气时的临界角C应满足
1
根据公式 sinC= 1可求出不同介质的临界角。
n
钻石的临界角约为 24.4° 水的临界角约为 48.8° 而玻璃因制造材料的不同，临界角有较大的差异，一般在 30°— 42°
介质的临界角越小，就越容易发生全反射。
科学知识
为了使钻石能发生全反射，需要将其表面打磨成特定的角 度使射到钻石背面的光的入射角大于其临界角24.4°。
科学知识
在图4-30中，图(a)是打合适的一种式样而图(b)(c)分别是 打得太深、太浅的情况，这样光会从其侧面或者底面射出， 使钻石失去光泽。
课堂练习
课堂练习
1.自行车尾灯用透明介质制成， 其外形如图所示。请说明自行 车尾灯在夜晚被灯光照射时特 别明亮的原因。
用同样的分析方法可知，当光 垂直于 AC面射入棱镜时，在两 个直角边的界面都会发生全反 射，使光的传播方向改变了 180°(图4-25)。
全反射棱镜的反射性能比镀 银的平面镜更好，精密的光 学仪器常用它代替镀银平面 镜来反射光，如全反射棱镜 应用于潜望镜等
美妙的彩虹，常引发人们产生美好的联想，被比喻为“天空的 微笑”“相会的彩桥”等。通常能看见的彩虹是红色在外、紫 色在内，这被称为“虹”。
全反射 ppt课件
图示为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，玻璃丝长为L，折 射率为 n，AB 代表端面。一束光从真空射入玻璃丝的端面，已知光在真空 中的传播速度为 c。为使光线能从玻璃丝的端面传播到另一端面，光纤的n 应该最小为多少？
第四章 光
第2节 全反射
课堂引入
水中的气泡和叶子上的 露珠看起来特别明亮
光纤是如何传输 2.光疏介质：折射率较小的介质。
密度 1 g/cm3 0.97 g/cm3
物质 水 酒精 玻璃
折射率 1.33 1.36 1.50
酒精是光密介质 酒精是光疏介质
全反射
1.定义：当光从光密介质射入光疏介质时，入射角逐渐增大到某一角度， 光线全部被反射回原光密介质的现象。 这时的入射角叫临界角，一般 用字母C 表示。
临界角
折射角等于900时的入射角
刚刚(刚好)发生全反射时的入射角
2.发生全反射的条件：
①光从_光__密__介质射入光___疏__介质
②入射角_大___于__或___等__于__临界角
要求 n内 > n外
光纤装饰照明
光导纤维在通信上的应用 光纤通信的主要优点是：容量大、衰减小、抗干扰性强．
1.上现蜃景——海市蜃楼
夏天，海面上空气的温度比空中低，空气的折射率下层比上层大。我们可以粗略地 把空气看做是由许多水平的气层组成的，各层的密度都不相同。远处的楼阁、船 舶、山峰发出的光线射向空中，不断被折射，越来越偏离法线方向，进入热气层的 入射角越来越增大，当光线的入射角增大到临界角时，就发生全反射现象，人们就 会看到远方的景物悬在空中。
空气
玻璃
O
空气
玻璃
O
思考：光从光密介质射向光疏介质时， 1、若入射角增大，折射角和入射角哪个先增大到90°？ 2、如果一直增大入射角会出现什么现象？ 3、如果是从光疏介质射向光密介质又会如何？
光的全反射-PPT
21
课后作业
22
12
全反射现象的应用
全反射棱镜
13
望远镜 14
光导纤维
15
内窥镜
16
鱼眼中的
世界
17
一、光疏介质与光密介质 二、全反射
1、 全反射 2、 临界角 3、 发生全反射的条件： 4、 临界角的计算：
三、全反射应用
18
巩固练习
1、光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的
条件是（ B ）．
A．光从玻璃射到分界面上，入射角足够小 B．光从玻璃射到分界面上，入射角足够大 C．光从空气射到分界面上，入射角足够小 D．光从空气射到分界面上，入射角足够大
1
真空
i r’
介质
r
r’ =i
界面
sin i / sin r = 常数
折射率n = sin i / sin r = c/v >1 入射角大于折射角
2
r
真空
界面
介质
i
折射角大于入射角 入射角增大折射角也增大
3
某介质的折射率为 3，一束光由介质射入空气， 当入射角为30°时，折射角多大？当入射角为60 °时，折射角多大？
用符号 C 表示。
演示
8
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
9
发生全反射的条件
① 光线从光密介质到光疏介质 ② 入射角等于或大于临界角
10
介质在空气中的全反射的临界角计算
求解光从折射率为n的某种介质射到空气(或真空)时的临 界角C。
临界角C 就是折射角等于90°时的入射角
C
介质
n sin i sin r
当r= 30 °时， i = 60 °
课后作业
22
12
全反射现象的应用
全反射棱镜
13
望远镜 14
光导纤维
15
内窥镜
16
鱼眼中的
世界
17
一、光疏介质与光密介质 二、全反射
1、 全反射 2、 临界角 3、 发生全反射的条件： 4、 临界角的计算：
三、全反射应用
18
巩固练习
1、光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的
条件是（ B ）．
A．光从玻璃射到分界面上，入射角足够小 B．光从玻璃射到分界面上，入射角足够大 C．光从空气射到分界面上，入射角足够小 D．光从空气射到分界面上，入射角足够大
1
真空
i r’
介质
r
r’ =i
界面
sin i / sin r = 常数
折射率n = sin i / sin r = c/v >1 入射角大于折射角
2
r
真空
界面
介质
i
折射角大于入射角 入射角增大折射角也增大
3
某介质的折射率为 3，一束光由介质射入空气， 当入射角为30°时，折射角多大？当入射角为60 °时，折射角多大？
用符号 C 表示。
演示
8
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
9
发生全反射的条件
① 光线从光密介质到光疏介质 ② 入射角等于或大于临界角
10
介质在空气中的全反射的临界角计算
求解光从折射率为n的某种介质射到空气(或真空)时的临 界角C。
临界角C 就是折射角等于90°时的入射角
C
介质
n sin i sin r
当r= 30 °时， i = 60 °
全反射 完整版课件
图4
(1)玻璃的折射率； 解析 设光线BM在M点的入射角为θ1，折射角为θ2，由 几何知识可知，θ1＝30°，θ2＝60°，根据折射定律得 n＝ssiinn θθ21①
代入数据得 n＝ 3② 答案 3
(2)球心O到BN的距离.
解析 光线BN恰好在N点发生全反射，则∠BNO为临界角C sin C＝n1③ 设球心到BN的距离为d，由几何知识可知
二、全反射的应用
问题设计
1.如图1所示，自行车后面有尾灯，它虽
然本身不发光，但在夜间行驶时，从后
面开来的汽车发出的强光照在尾灯上时，
图1
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.那么自行车的尾灯利用了什么原理？ 答案 利用了全反射的原理.
2.素有“光纤之父”之称的华裔科学家高锟博士，因在 “有关光在纤维中的传输以用于光学通讯方面”取得的 突破性成就，获得了2009年诺贝尔物理学奖，你知道光 纤通讯的原理吗？ 答案 光纤通讯利用了全反射的原理.
1 角 .用字母C表示，sin C＝ n .
(3)全反射发生的条件
①光从 光密 介质射入 光疏 介质.
②入射角 大于或等于
临界角.
(4)全反射遵循的规律
①折射角随着入射角的增大而增大，折射角增大的同时
，折射光线的强度减弱，能量减小 ，而反射光线的强度
增强，能量增加 .
②当入射角增大到某一角度(即临界角)时，折射光线完全 消失(即折射角为 90° )，入射光线的能量全部反射回原介 质，入射光与反射光遵循光的反射定律.
图6
解析 四个选项产生光路效果如下图：
由上图可知B项正确. 答案 B
课堂要点小结
123
自我检测
1.(对全反射的理解)光从介质a射向介质b，如果
(1)玻璃的折射率； 解析 设光线BM在M点的入射角为θ1，折射角为θ2，由 几何知识可知，θ1＝30°，θ2＝60°，根据折射定律得 n＝ssiinn θθ21①
代入数据得 n＝ 3② 答案 3
(2)球心O到BN的距离.
解析 光线BN恰好在N点发生全反射，则∠BNO为临界角C sin C＝n1③ 设球心到BN的距离为d，由几何知识可知
二、全反射的应用
问题设计
1.如图1所示，自行车后面有尾灯，它虽
然本身不发光，但在夜间行驶时，从后
面开来的汽车发出的强光照在尾灯上时，
图1
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.那么自行车的尾灯利用了什么原理？ 答案 利用了全反射的原理.
2.素有“光纤之父”之称的华裔科学家高锟博士，因在 “有关光在纤维中的传输以用于光学通讯方面”取得的 突破性成就，获得了2009年诺贝尔物理学奖，你知道光 纤通讯的原理吗？ 答案 光纤通讯利用了全反射的原理.
1 角 .用字母C表示，sin C＝ n .
(3)全反射发生的条件
①光从 光密 介质射入 光疏 介质.
②入射角 大于或等于
临界角.
(4)全反射遵循的规律
①折射角随着入射角的增大而增大，折射角增大的同时
，折射光线的强度减弱，能量减小 ，而反射光线的强度
增强，能量增加 .
②当入射角增大到某一角度(即临界角)时，折射光线完全 消失(即折射角为 90° )，入射光线的能量全部反射回原介 质，入射光与反射光遵循光的反射定律.
图6
解析 四个选项产生光路效果如下图：
由上图可知B项正确. 答案 B
课堂要点小结
123
自我检测
1.(对全反射的理解)光从介质a射向介质b，如果
光的全反射(课堂PPT)
39
如图所示，AOB 是由某种透明物质制成的
1 圆柱体横截 面（O 为圆心）折射率为 2 4
。今有一束平行光以 45°的入射角射向柱体
的 OA 平面，这些光线中有一部分不能从柱 体的 AB 面上射出，设凡射到 OB 面的光线全 部被吸收，也不考虑 OA 面的反射，求圆柱 AB 面上能射出光线的部分占 AB 表面的几分之几？
空气
介质 1
θ2
N' B
n１ ＜ n2
介质2
θ3 N' B
介质1相对介质2是光疏介质 介质1与介质2相对空气都是光密介质
4
几种介质的折射率
介质 折射率
空气 1.00028
水 1.33
金刚石 2.42
水相对于金刚石是光密介质还是光疏介质， 相对于空气呢？
5
玻璃砖 空气
θ3 θ1 θ2
6
θ3 θ1 θ2
增大 ；
4.反射光线亮度逐渐 增强 ；
5.当入射角增大到某一角度时，
折射光线 消失，所有光线全部反射。
17
二.全反射现象
光从光密介质射到光疏介质的界面时，全部被反射 回原介质的现象.
18
临界角
在研究全反射现象中，刚好发生全反射时（即折射
角等于90°）的入射角，叫做临界角．用C 表示.
N
θ1 ≥ 临界角
用C表示，则有：
nsin900 1 sinC sinC
20
例1.试求光从折射率为n的某种介质中射向空气（或 真空）界面时的临界角C。已知玻璃的折射率为 2 ， 其临界角多大？
21
例2.某介质的折射率为 2 ，一束光从介质射向空 气，入射角为60°，图中哪个光路图是正确的？
22
如图所示，AOB 是由某种透明物质制成的
1 圆柱体横截 面（O 为圆心）折射率为 2 4
。今有一束平行光以 45°的入射角射向柱体
的 OA 平面，这些光线中有一部分不能从柱 体的 AB 面上射出，设凡射到 OB 面的光线全 部被吸收，也不考虑 OA 面的反射，求圆柱 AB 面上能射出光线的部分占 AB 表面的几分之几？
空气
介质 1
θ2
N' B
n１ ＜ n2
介质2
θ3 N' B
介质1相对介质2是光疏介质 介质1与介质2相对空气都是光密介质
4
几种介质的折射率
介质 折射率
空气 1.00028
水 1.33
金刚石 2.42
水相对于金刚石是光密介质还是光疏介质， 相对于空气呢？
5
玻璃砖 空气
θ3 θ1 θ2
6
θ3 θ1 θ2
增大 ；
4.反射光线亮度逐渐 增强 ；
5.当入射角增大到某一角度时，
折射光线 消失，所有光线全部反射。
17
二.全反射现象
光从光密介质射到光疏介质的界面时，全部被反射 回原介质的现象.
18
临界角
在研究全反射现象中，刚好发生全反射时（即折射
角等于90°）的入射角，叫做临界角．用C 表示.
N
θ1 ≥ 临界角
用C表示，则有：
nsin900 1 sinC sinC
20
例1.试求光从折射率为n的某种介质中射向空气（或 真空）界面时的临界角C。已知玻璃的折射率为 2 ， 其临界角多大？
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例2.某介质的折射率为 2 ，一束光从介质射向空 气，入射角为60°，图中哪个光路图是正确的？
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