全反射和棱镜折射
知识讲解 光的反射、折射、全反射
光的反射、折射、全反射编稿：张金虎 审稿：吴嘉峰【学习目标】1．通过实例分析掌握光的反射定律与光的折射定律．2．理解折射率的定义及其与光速的关系．3．学会用光的折射、反射定律来处理有关问题．4．知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念．5．能判定是否发生全反射，并能分析解决有关问题．6．了解全反射棱镜和光导纤维．7．明确测定玻璃砖的折射率的原理．8．知道测定玻璃砖的折射率的操作步骤．9．会进行实验数据的处理和误差分析．【要点梳理】要点一、光的反射和折射1．光的反射现象和折射现象如图所示，当光线入射AO 到两种介质的分界面上时，一部分光被反射回原来的介质，即反射光线OB ，这种现象叫做光的反射．另一部分光进入第二种介质，并改变了原来的传播方向，即光线OC ，这种现象叫做光的折射现象，光线OC 称为折射光线．折射光线与法线的夹角称为折射角（2θ）．2．反射定律反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角．3．折射定律（1）内容：折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧．入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．即12sin sin θθ=常数．如图所示．也可以用sin sin i n r =的数学公式表达，n 为比例常数．这就是光的折射定律． （2）对折射定律的理解：①注意光线偏折的方向：如果光线从折射率（1n ）小的介质射向折射率（2n ）大的介质，折射光线向法线偏折，入射角大于折射角，并且随着入射角的增大（减小）折射角也会增大（减小）；如果光线从折射率大的介质射向折射率小的介质，折射光线偏离法线，入射角小于折射角，并且随着入射角的增大（减小）折射角也会增大（减小）．②折射光路是可逆的，如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的人射光线发生折射，定律中的公式就变为12sin 1sin nθθ=，式中1θ、2θ分别为此时的入射角和折射角． 4．折射率——公式中的n（1）定义．实验表明，光线在不同的介质界面发生折射时．相同入射角的情况下．折射角不同．这意味着定律中的n 值是与介质有关的，表格中的数据，是在光线从真空中射向介质时所测得的n 值，可以看到不同介质的n 值不同，表明n 值与介质的光学性质有关，人们把这种性质称为介质的折射率．实际运用中我们把光从真空斜射人某种介质发生折射时，入射角1θ的正弦跟折射角2θ的正弦之比。
光的反射和折射_1
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平面镜玻璃的前表面
平面镜玻璃的后表面
全反射棱镜
显微镜等，就需要用全反射棱镜代替平面镜，以消 除多余的像．
当然，如果在玻璃的前表面镀银，就不会产 生多个像，但是前表面镀银，银面容易脱落．
光的色散
一束白光经过棱镜后会发生色散
后在光屏上形成一 条彩色的光带，红 光在上端，紫光在 最下端，不同色光 通过棱镜的后的偏 折角度不同石因为 棱镜材料对不同色 光的折射率不同．
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高中物理选修3-1光的知识点
光知识点归纳光的折射知识点一、反射定律和折射定律1．光的反射(1)反射现象：光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质的现象。
(2)反射定律：反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。
2．光的折射(1)折射现象：如图所示，当光线入射到两种介质的分界面上时，一部分光被反射回原来介质，即反射光线OB。
另一部分光进入第2种介质，并改变了原来的传播方向，即光线OC，这种现象叫做光的折射现象，光线OC称为折射光线。
(2)折射定律：折射光线跟入射光线与法线在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
即sinθ1sinθ2＝n12，式中n12是比例常数。
3．光路可逆性在光的反射和折射现象中，光路都是可逆的。
如果让光线逆着出射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线出射。
知识点二、折射率1．定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫这种介质的折射率．定义式：n ＝sin θ1sin θ2. 2．意义：反映介质的光学性质的物理量．折射率越大，光从真空射入到该介质时偏折越大．3．折射率与光速的关系：某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c 与光在这种介质中的传播速度v 之比，即n ＝c v ，任何介质的折射率都大于1.知识点三、插针法测定玻璃的折射率1．实验原理：如图所示，当光线AO 1以一定的入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AO 1对应的出射光线O 2B ，从而求出折射光线O 1O 2和折射角θ2，再根据n ＝sin θ1sin θ2或n ＝PN QN ′算出玻璃的折射率。
2．实验器材：玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器(或圆规)、三角板、铅笔。
3．实验步骤(1)将白纸用图钉钉在木板上。
(2)在白纸上画出一条直线aa ′作为界面(线)，过aa ′上的一点O 画出界面的法线NN ′，并画一条线段AO 作为入射光线，如图。
光的折射揭示光在光学棱镜中的全反射现象
光的折射揭示光在光学棱镜中的全反射现象折射是光线从一种介质传播到另一种介质时改变传播方向的现象。
而在光学棱镜中，光线的折射现象尤为引人注目，尤其是全反射现象使得光在某些情况下完全发生反射。
本文将探讨光的折射如何揭示光学棱镜中的全反射现象。
一、折射现象及折射定律光线在从一种介质传播到另一种介质时，会发生折射现象。
其具体规律由折射定律描述，即入射光线、折射光线和法线在同一平面上，且入射角和折射角的正弦比等于两种介质的折射率之比。
这一定律可以用数学公式表示为：n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂，其中n₁和n₂分别代表两种介质的折射率，θ₁和θ₂分别代表入射角和折射角。
折射定律的发现为我们理解光在光学棱镜中的行为提供了依据。
二、折射角的变化导致全反射现象光线从一种介质进入另一种折射率较小的介质时，折射角会大于入射角。
当入射角越大时，折射角也越大，直到达到临界角，此时折射光线会沿着介质边界发生全反射。
全反射的产生是因为折射介质无法将光线传导至折射率较小的介质，而使光线完全反射回折射介质。
三、光学棱镜中的折射和全反射现象光学棱镜是一种透明介质通过改变光线的传播方向来分离光的仪器。
当光线经过光学棱镜时，根据入射角和光学棱镜的折射率，光线会发生折射现象。
而当入射角大于临界角时，全反射现象会发生在光学棱镜的边界上。
这意味着光线无法透过光学棱镜，而是被完全反射回原介质中。
四、全反射的应用全反射现象在实际应用中有着广泛的用途。
其中一个例子是光纤通信技术。
光纤通过利用全反射现象来传输光信号。
光线以接近光纤轴的入射角进入光纤中，而光纤的折射率较小，使得光线在光纤内部发生全反射，并沿着光纤传输到目标地点。
这种传输方式具有高速、低损耗和抗干扰的特点，因此在现代通信领域中得到广泛应用。
结论：光的折射现象揭示了光学棱镜中的全反射现象。
通过折射定律的描述，我们理解了光线在不同介质中传播时发生的变化。
当光线遇到入射角大于临界角的情况时，会发生全反射现象，导致光线完全反射回原介质中。
高考物理知识点总结：光的折射全反射
光的折射、全反射 一、光的折射1．折射现象：光从一种介质斜．射入另一种介质，传播方向发生改变的现象．2．折射定律：折射光线、入射光线跟法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比． 3．在折射现象中光路是可逆的．二、折射率1．定义：光从真空射入某种介质,入射角的正弦跟折射角的正弦之比,叫做介质的折射率．注意：指光从真空射入介质．2．公式：n=sini/sin γ0sin 1C v c ='==λλ，折射率总大于1．即n ＞1．3.各种色光性质比较：红光的n 最小，ν最小，在同种介质中（除真空外）v 最大，λ最大，从同种介质射向真空时全反射的临界角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．．．）。
4．两种介质相比较，折射率较大的叫光密介质，折射率较小的叫光疏介质．三、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四、棱镜与光的色散1.棱镜对光的偏折作用一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。
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小则结论相反。
) 作图时尽量利用对称性(把棱镜中的光线画成与底边平行)。
由于各种色光的折射率不同，因此一束白光经三棱镜折射后发生色散现象，在光屏上形成七色光带（称光谱）（红光偏折最小，紫光偏折最大。
）在同一介质中，七色光与下面几个物理量的对应关系如表所示。
光学中的一个现象一串结论2.全反射棱镜出后偏转90o（右图1）或180o（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。
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。
全反射棱镜原理
全反射棱镜原理
全反射棱镜原理是光电学计量中一种常用的原理。
它以全反射现象及棱镜的理
论为基础，把一束光在交叉棱镜中全反射出来，以解决复杂的线性度矫正问题。
目前，它在坐标测量机、缝纫机、检测仪器等机械设备中都有着广泛的应用。
全反射棱镜具有精确、可靠、灵活等特点，能够在不同尺寸操作范围内实现非
常准确的线性度测量与解调。
它的工作原理是，将一组不同折射率的棱镜组成的光学系统，将外界的光束反射到棱镜中，使其在折射率较大的棱镜边界处完全反射出来，而在折射率较小的棱镜边界处则只有折射部分发射出来，进而实现精准校正的功能。
随着电子技术的发展，全反射棱镜也发生了巨大的变化。
现在，它越来越多的
应用在高性能的光缆、光纤定位器、传感器等设备中，可以高精度地监测传感器信号的变化，以及坐标测量机及缝纫机的线性矫正等等。
由于它的精确度和可靠性，实现了自动调平、面膜定位精度、自动划线以及曲线绘画等多方面应用。
此外，全反射棱镜还能够实现测距、定位、判断等功能，可以用于高精度测量，以实现无损检测，可以与表面定位和轨迹技术相结合，智能机器人等任务。
而且，随着现代计算机技术的发展，它也可以直接与计算机接口，使它的控制更加精确，使工作效率提高得更加明显。
总而言之，全反射棱镜是一种功能强大的光学传感器，通过利用全反射现象和
棱镜原理，能够实现准确的线性矫正，且可以用于测量、定位、判断和控制复杂的任务，取得了非常显著的应用效果。
第十四章第二节 光的折射 全反射 棱镜1
额份市来比阳光实验学校1 光的折射、全反射和棱镜一、考点聚焦➢光的折射，折射律，折射率。
全反射和临界角Ⅱ级要求➢光导纤维Ⅰ级要求➢棱镜，光的色散Ⅰ级要求二、知识扫描1．光射到两种介质的界面上后从第一种介质进入第二种介质时，其传播规律遵循折射律．折射律的根本内容包含如下三个要点：①折射光线、法线、入射光线共面；②折射光线与入射光线分居法线两侧；③入射角的正弦与折射角的正弦之比于两种介质的折射率之比，即：。
当光从空气〔折射率为1〕射入折射率为的介质时，上式变为：。
折射现象中光路是可逆的。
2．对两种介质来说，n较大〔即v较小〕的介质称光密介质。
光从光密介质 光疏介质，折射角大于入射角。
注意：〔1〕光从一种介质进入另一介质时，频率不变，光速和波长都改变。
〔2〕同一介质对频率较大〔速度较小〕的色光的折射率较大。
〔3〕光的颜色由频率决。
3．当光从光密介质射向光疏介质，且入射角不小于临界角时，折射光线将消失，这一现象叫做光的全反射现象．用全反射现象举例：〔1〕光导纤维。
〔2〕全反射棱镜。
4．假设光从光密介质〔折射率为n〕射向光疏介质〔折射率为〕时，发生全反射的临界角C可由如下公式求得：。
当光从光密介质射向空气〔折射率为1〕时，求得全反射的临界角的公式又可表为：5．玻璃制成的三棱镜，其光学特性是：〔1〕单色光从棱镜的一个侧面入射而从另一侧面射出时，将向棱镜的底面偏折。
隔着棱镜看到物体的虚像比实际位置向顶角方向偏移。
〔2〕复色光通过棱镜，由于各种单色光的折射率不同而出现色散现象，白光色散后形成由红到紫按一次序排列的光谱。
红光通过棱镜时偏折角较小〔因对红光折射率较小〕，紫光偏折射角较大。
三、好题精析例1：假设地球外表不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比〔〕A．将提前 B．将延后C．在某些将提前，在另一些将延后 D．不变解析：如图，a是太阳射出的一束光线，由真空射向大气层发生折射，沿b方向传播到P点，在P处的人便看到太阳。
初中物理光的折射全反射棱镜
主讲：黄冈中学高级教师余楚东同步教学一、一周知识概述1、折射现象当光线从一种媒质射到另一种媒质时，在分界面上，光线的传播方向发生了改变；一部分光线进入第二种媒质，这种现象称为折射现象．发生折射的条件：（1）发生在两种媒质的分界面上；（2）在分界面上下媒质的导光特性不相同。
2、光的折射定律折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居在法线的两侧，入射角 i 的正弦跟折射角 r 的正弦成正比，或 = n ，如图所示，式中 n 为比例常数，其大小反映了媒质Ⅱ 对来自于媒质Ⅰ 的入射光折射的厉害程度。
这就是光的折射定律，也叫斯涅尔定律．识记时，要能正确理解入射角、反射角、折射角的概念，它们分别是入射光线、反射光线、折射光线与法线的夹角．抓住定律的核心，了解它反映的是入射光线、反射光线、折射光线和法线的空间关系．理解时，应注意以下几个方面：（1）折射现象发生在光线从一种媒质进入另一种媒质时，但传播方向的改变却不是一定发生，如入射角为零度时，传播方向不发生改变．（2）注意光线偏折的方向：如果光线从折射率（n）小的媒质射向折射率（n）大的媒质，折射光线向靠近法线的方向偏折，故常称近法线折射。
发生近法线折射时入射角大于折射角，并且随着入射角的增大（减小）折射角也会增大（减小）；如图所示．如果光线从折射率大的媒质射向折射率小的媒质，折射光线向远离法线方向偏折，故常称远法线折射，发生远法线折射时入射角小于折射角，并且随着入射角的增大（减小）折射角也会增大（减小）．如图所示．即光线的偏折情况与媒质的性质（参见折射率的讨论）有关．（3）折射光路是可逆的，如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射，定律中的公式就变为，式中 r 、i 分别为此时的入射角和折射角应用折射定律时，知道入射光线、折射光线、法线中的任意两条，根据折射定律，就可以确定另一条的空间位置，但在这里一般只是粗略定性地确定。
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光疏媒质时，存在全反射临界角：
2
i 2也增大
?
=c i 1
2
1sin n n −
光开关：
1
125－126页
指纹锁：
光源
光从端面入射，到达芯线与包层的分界面时，如果入射角大于全反射临界角，光线将发生全反射，光可以从光纤的一端无能量损失地传到另一端。
作用：利用光的多次全反射，使光波沿弯曲路径
几乎无损耗地传播。
用途：传送光、图象——内窥镜
传送光学信息——光纤通信
光学纤维的优点：
①可以弯曲，芯线直径很小，弯曲时仍可以全反射。
②信息量大，一根光纤理论上可通电话100亿路（1010）
③石英制成，原料丰富。