光的反射、折射、衍射
光的散射,反射,衍射,折射的现象
光的散射,反射,衍射,折射的现象
1.光的反射：光线照射到光滑的表面时，光线会从表面反射回来，这种现象称为光的反射。
光的反射是依据反射定律，即入射角等于反射角的原理进行的。
光线与表面垂直入射时，反射角为0度，当光线与表面呈一定角度入射时，反射角度也会发生相应的变化。
2.光的折射：光线从一种介质进入另一种介质时，光线的传播方向会发生改变，这种现象称为光的折射。
光线在两种介质中传播的速度不同，因此会导致传播方向的变化。
折射定律规定了入射角、折射角和两种介质的折射率之间的关系。
3.光的散射：光线在与粗糙表面或者介质中的微小颗粒相互作用时，光线会在不同的方向上散射，这种现象称为光的散射。
散射会使光线失去原有的方向性，产生漫反射光。
漫反射光可以使物体呈现出均匀柔和的光照效果，而非只有强烈的高光和暗影。
光的反射、折射和散射是光与物质相互作用时的基本现象。
这些现象的理解和应用对于光学、物理学以及生物学等领域都具有重要意义。
4.光的衍射：当光线通过一个光学元件时，光线会发生干涉和衍射现象。
干涉是指两束光线相遇时产生的明暗条纹，而衍射是指光线通过狭缝或边缘时发生的弯曲现象。
干涉和衍射是光学实验和光学仪器中常用的现象和原理。
光的折射、全反射、干涉、衍射、偏振
光的折射一、知识点梳理1． 光的反射定律：光从一种介质射到另一种介质的分界面时发生反射。
反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光分别位于法线的两侧。
2． 光的折射现象，光的折射定律：折射光线与入射光线、法线处于同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
注意两角三线的含义折射率 （光线从介质Ⅰ——介质Ⅱ）12sin sin v v r i n ＝＝折射现象的光路可逆性3．折射率：入射角的正弦与折射角的正弦的比。
（1）折射率的物理意义：表示介质折射光的本领大小的物理量 （2）折射率大小的决定因素——介质、光源(频率)在其它介质中的速度vcn ，式中n 为介质的折射率，n >1，故v <c 注意：（1）介质的折射率rin sin sin ＝是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身决定，同时光的频率越高，折射率越大，而与入射角、折射角的大小无关。
（2）某一频率的光在不同介质中传播时,频率不变但折射率不同,所以光速不同,波长也不同(与机械波相同);不同频率的光在同一介质中传播时,折射率不同,所以光速不同,波长也不同(与机械波的区别).频率越高，折射率越大。
4．折射时的色散：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散。
（1）光通过棱镜时将向棱镜的横截面的底边方向偏折 （2）通过棱镜成像偏向顶点（3）实验表面，一束白光进入棱镜而被折射后，在屏上的光斑是彩色的，说明光在折射时发生了色散。
（4）光的色散规律：红光通过棱镜后偏折的程度比其他颜色的光的要小，而紫光的偏折程度比其他颜色的光要大。
说明透明物质对于波长不同的光的折射率是不同的。
波长越长，折射 率越小。
5．应用（一般方法）：分析光的折射时，一般需作出光路图，以便应用折射规律及光路图中提供的几何关系来解答。
在实际应用中，常见方法是：①三角形边角关系法；②近似法，即利用小角度时，θ≈tanθ≈sinθⅠ Ⅱ的近似关系求解。
光的反射折射和衍射有哪些基本规律
光的反射折射和衍射有哪些基本规律光的反射、折射和衍射是光学中的重要现象，它们具有一些基本规律。
本文将详细介绍光的反射、折射和衍射的基本规律，并分析它们在日常生活和科学研究中的应用。
光的反射是指光束遇到物体表面时，一部分光线沿原路返回的现象。
反射有几个基本规律需要注意。
首先，入射光线、反射光线和法线（垂直于表面的线）在同一平面内。
这个平面称为反射平面。
其次，入射角（入射光线和法线之间的夹角）等于反射角（反射光线和法线之间的夹角）。
反射角的大小决定了反射光线的方向。
光的折射是光束从一种介质传播到另一种介质时发生的现象。
光线由一种介质进入另一种介质时，会发生折射。
折射也有几个基本规律。
首先，入射光线、折射光线和法线在同一平面内。
其次，入射角和折射角之间满足斯奈尔定律。
斯奈尔定律表明，入射角的正弦与折射角的正弦成正比，且比例常数为两个介质的折射率之比。
不同介质的折射率不同，因此光线在不同介质中的传播方向会发生改变。
光的衍射是光束通过细缝或物体边缘时发生的现象，它使光产生偏离传播方向的现象。
衍射也有一些基本规律。
首先，当光束通过细缝时，会产生衍射现象。
衍射的强度与细缝的宽度和光的波长有关。
细缝越窄，波长越长，衍射现象越明显。
其次，衍射光的分布模式会出现明暗条纹，这是由于不同光波的干涉效应造成的。
衍射是光的波动性质的重要表现，也是研究光学现象的重要手段。
光的反射、折射和衍射在日常生活和科学研究中有着广泛的应用。
例如，反射现象被广泛应用于镜子、玻璃等器件的设计和制造中。
折射现象在透镜、眼镜等光学仪器中起着重要作用。
衍射现象则被用于显微镜、干涉仪等科学仪器中，以便观察微观结构和测量光波的性质。
此外，光的反射、折射和衍射还被应用于光通信、激光技术、光谱分析等领域。
总之，光的反射、折射和衍射是光学中的基本现象，它们具有一些基本规律。
通过研究这些规律，我们可以更好地理解光的行为和性质，并将其应用于各个领域。
光学的发展不仅推动了科学研究的进步，还给我们的日常生活带来了便利和乐趣。
高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习资料讲解
高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习高中物理选修3-4第十三章知识点总结及练习第十三章 光第一节光的反射和折射知识点1光的折射定律 折射率1）光的折射定律①入射角、反射角、折射角都是各自光线与法线的夹角！②表达式：2211sin sin θθn n =③在光的折射现象中，光路也是可逆的2）折射率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，叫做这种介质的绝对折射率，用符号n 表示sin sin n θθ=大小n 是反映介质光学性质的一个物理量，n 越大，表明光线偏折越厉害。
发生折射的原因是光在不同介质中，速度不同 例题：光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s ，当光线以30°入射角，由该介质射入空气时，折射角为多少？解：由介质的折射率与光速的关系得又根据介质折射率的定义式得r 为在空气中光线、法线间的夹角即为所求．i 为在介质中光线与法线间的夹角30°． 由(1)、(2)两式解得：所以r=45°．白光通过三棱镜时，会分解出各种色光，在屏上形成红→紫的彩色光带（注意：不同介质中，光的频率不变。
）练习：1、如图所示，平面镜AB 水平放置，入射光线PO 与AB 夹角为30°，当AB 转过20°角至A′B′位置时，下列说法正确的是 ( )A ．入射角等于50°B ．入射光线与反射光线的夹角为80°c n v =C ．反射光线与平面镜的夹角为40°D ．反射光线与AB 的夹角为60°2、一束光从空气射入某种透明液体，入射角40°，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是 ( )A ．小于40°B ．在40°与50°之间C ．大于140°D ．在100°与140°与间3、太阳光沿与水平面成30°角的方向射到平面镜上，为了使反射光线沿水平方向射出，则平面镜跟水平面所成的夹角可以是 ( )A ．15°B ．30°C ．60°D ．105°知识点：2、测定玻璃的折射率（实验、探究）1．实验的改进：找到入射光线和折射光线以后，可以入射点O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 、OO′（或OO′的延长线）交于C 点和D 点，过C 、D 两点分别向NN′做垂线，交NN′于C′、D′点， 则易得：n = CC′/DD′2．实验方法：插针法例题：光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为 ( ) A ．2 B ．3 C ．22 D ．33 练习：1、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1＝45º时，折射角多大？2、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1多大时，反射光线和折射光线刚好垂直？（1）300（2）arctan 23、为了测定水的折射率，某同学将一个高32cm ，底面直径24cm 的圆筒内注满水，如图所示，这时从P 点恰能看到筒底的A 点．把水倒掉后仍放在原处，这时再从P 点观察只能看到B 点，B 点和C 点的距离为18cm ．由以上数据计算得水的折射率为多少? 4/3第二节全反射知识点：光的全反射i 越大，γ越大，折射光线越来越弱，反射光越来越强。
光的应用原理有哪些
光的应用原理有哪些1. 光的反射和折射原理•光的反射：光线遇到界面时，会发生反射，即光线从界面上的一个点出射，与入射光线成同角度的逆角度。
•光的折射：光线从一种介质进入另一种介质时，由于介质的光密度不同，光线会改变传播方向，这种现象称为光的折射。
2. 光的干涉和衍射原理•光的干涉：当两束有相同频率和相同振幅的光线相遇时，它们的相位差会产生干涉现象。
干涉可以分为构成干涉和破坏干涉两种情况。
•光的衍射：当光线经过一个或多个狭缝，或者通过物体的边缘时，光线会发生衍射现象。
衍射使光线从直线传播变成了弯曲或分散。
3. 光的偏振原理•光的偏振：通常光是由许多方向振动的光波组成的，这就是自然光。
而偏振光是指在某个方向上振动的光波，它只有一个方向的振动。
•光的偏振现象是由于光在某些介质中传播时，沿着某个特定方向振动的一个偏振光分量被滤掉或者被改变了，而只保留了另一个方向振动的偏振光分量。
4. 光的散射原理•光的散射是指光在微粒、颗粒或较粗的雾滴等微观结构上遇到时，发生方向改变的现象。
散射使光线在各个方向上都有反射和折射，使光线呈现出扩散的状态。
5. 光的吸收和发射原理•光的吸收：材料对特定波长的光线会吸收能量，产生热量或电子激发的现象。
根据不同材料的吸收特性，可以实现光的过滤和选择性吸收。
•光的发射：当材料被激发后，可以通过放射出特定频率和特定波长的光线来发射能量。
根据材料的特性，可以实现光的发光和发射。
6. 光的衰减原理•光的衰减是指光线在传播过程中逐渐减弱和消失的现象。
光的衰减可以由于材料吸收、散射、反射等因素导致。
7. 光的干扰原理•光的干扰是指光线之间相互作用产生的干涉现象。
光的干扰可分为有建设性干扰和有破坏性干扰两种情况。
总结：光的应用原理包括光的反射和折射、干涉和衍射、偏振、散射、吸收和发射、衰减以及干扰。
这些原理在光学技术、光通信、光储存、光传感等领域都有广泛的应用。
通过对光的原理的研究和了解，可以更好地理解光的特性和行为，为光学应用的设计和开发提供理论基础。
光的折射、衍射、干涉
光的折射一、知识点梳理1． 光的反射定律：光从一种介质射到另一种介质的分界面时发生反射。
反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光分别位于法线的两侧。
2． 光的折射现象，光的折射定律：折射光线与入射光线、法线处于同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
注意两角三线的含义折射率 （光线从介质Ⅰ——介质Ⅱ）12sin sin v v r i n ＝＝折射现象的光路可逆性3．折射率：入射角的正弦与折射角的正弦的比。
（1）折射率的物理意义：表示介质折射光的本领大小的物理量 （2）折射率大小的决定因素——介质、光源(频率)在其它介质中的速度vcn ，式中n 为介质的折射率，n >1，故v <c 注意：（1）介质的折射率rin sin sin ＝是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身决定，同时光的频率越高，折射率越大，而与入射角、折射角的大小无关。
（2）某一频率的光在不同介质中传播时,频率不变但折射率不同,所以光速不同,波长也不同(与机械波相同);不同频率的光在同一介质中传播时,折射率不同,所以光速不同,波长也不同(与机械波的区别).频率越高，折射率越大。
4．折射时的色散：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散。
（1）光通过棱镜时将向棱镜的横截面的底边方向偏折 （2）通过棱镜成像偏向顶点（3）实验表面，一束白光进入棱镜而被折射后，在屏上的光斑是彩色的，说明光在折射时发生了色散。
（4）光的色散规律：红光通过棱镜后偏折的程度比其他颜色的光的要小，而紫光的偏折程度比其他颜色的光要大。
说明透明物质对于波长不同的光的折射率是不同的。
波长越长，折射 率越小。
5．应用（一般方法）：分析光的折射时，一般需作出光路图，以便应用折射规律及光路图中提供的几何关系来解答。
在实际应用中，常见方法是：①三角形边角关系法；②近似法，即利用小角度时，θ≈tanθ≈sinθ的近似关系求解。
光的反射、折射、衍射
玻璃 空气 冕牌玻璃 火石玻璃 重火石玻璃 折射率 ≈1 1.46~1.53 1.53~1.65 1.65~1.92
光线的衍射
在光的传播过程中，当光线遇到障碍物时，它将偏离直线传播，这就是所 谓光的衍射。由于光的波长很短，在日常生活中很难察觉出衍射现象。
衍射不仅使物体的几何阴影失去清晰的轮廓，在边缘还会出现一系列明暗 相间的亮纹。
当反射面不均匀时，将发生漫反射。其特点是入射光线与反射光线不满足反射定律。 一个理想的漫射面将入射光线在各个方向做均匀反射，其亮度与视点无关，是个常量。
光线的折射 一些透明/半透明物体允许光线全部/部分地穿透它们，这种光线称为透射光 线。
当光线从一种介质(比如空气)以某个角度(垂直情形除外)入射到另外一种具 有不同光学性质的介质(比如玻璃镜片)中时，其界面方向会改变，就是会产生光 线的折射现象。
光的传播可以归结为三个实验定律：直线传播定律、反射定律和折射定律。 【 光 的 直 线 传 播 定 律 】 ： 光在均匀介质中沿直线传播。 在非均匀介质种光线将因折射而弯曲，这种现象经常发生在大气中，比如 海市蜃楼现象，就是由于光线在密度不均匀的大气中折射而引起的。 【费马定律】：当一束光线在真空或空气中传播时，由介质 1 投射到与介质 2 的分界面上时，在一般情况下将分解成两束光线：反射(reflection)光线和折 射(refraction)光线。 光线的反射 光线的反射取决于物体的表面性质。 如果物体表面(反射面)是均匀的，类似镜面一样(称为理想的反射面)，那么 就是全反射，将遵循下列的反射定律，也称“镜面反射”。 入射光线、反射光线和折射光线与界面法线在同一平面里，所形成的夹角分 别称为入射角、反射角和折射角。 【反射定律】：反射角等于入射角。i = i' 对于理想的反射面而言，镜面表面亮度取决于视点，观察角度不同，表面 亮度也不同。
物理光电效应知识点
物理光电效应知识点(一)几何光学以光的直线传播为基础，主要研究光在两个均匀介质分界面处的行为规律及其应用。
从知识要点可分为四方面：一是概念;二是规律;三为光学器件及其光路控制作用和成像;四是光学仪器及应用。
(一)光的反射1.反射定律2.平面镜：对光路控制作用;平面镜成像规律、光路图及观像视场。
(二)光的折射1.折射定律2.全反射、临界角。
全反射棱镜(等腰直角棱镜)对光路控制作用。
3.色散。
棱镜及其对光的偏折作用、现象及机理应用注意：1.解决平面镜成像问题时，要根据其成像的特点(物、像关于镜面对称)，作出光路图再求解。
平面镜转过α角，反射光线转过2α2.解决折射问题的关键是画好光路图，应用折射定律和几何关系求解。
3.研究像的观察范围时，要根据成像位置并应用折射或反射定律画出镜子或遮挡物边缘的光线的传播方向来确定观察范围。
4.无论光的直线传播，光的反射还是光的折射现象，光在传播过程中都遵循一个重要规律：即光路可逆。
(三)光导纤维全反射的一个重要应用就是用于光导纤维(简称光纤)。
光纤有内、外两层材料，其中内层是光密介质，外层是光疏介质。
光在光纤中传播时，每次射到内、外两层材料的界面，都要求入射角大于临界角，从而发生全反射。
这样使从一个端面入射的光，经过多次全反射能够没有损失地全部从另一个端面射出。
(四)光的干涉光的干涉的条件是有两个振动情况总是相同的波源，即相干波源。
(相干波源的频率必须相同)。
形成相干波源的方法有两种：(1)利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光)。
(2)设法将同一束光分为两束(这样两束光都来源于同一个光源，因此频率必然相等)。
(五)干涉区域内产生的亮、暗纹1.亮纹：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍(相邻亮纹(暗纹)间的距离)。
用此公式可以测定单色光的波长。
用白光作双缝干涉实验时，由于白光内各种色光的波长不同，干涉条纹间距不同，所以屏的中央是白色亮纹，两边出现彩色条纹，各级彩色条纹都是红靠外，紫靠内。
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光的反射、折射、衍射
光的传播可以归结为三个实验定律：直线传播定律、反射定律和折射定律。
【光的直线传播定律】：光在均匀介质中沿直线传播。
在非均匀介质种光线将因折射而弯曲，这种现象经常发生在大气中，比如海市蜃楼现象，就是由于光线在密度不均匀的大气中折射而引起的。
【费马定律】：当一束光线在真空或空气中传播时，由介质1投射到与介质2的分界面上时，在一般情况下将分解成两束光线：反射(reflection)光线和折射(refraction)光线。
光线的反射
光线的反射取决于物体的表面性质。
如果物体表面(反射面)是均匀的，类似镜面一样(称为理想的反射面)，那么就是全反射，将遵循下列的反射定律，也称“镜面反射”。
入射光线、反射光线和折射光线与界面法线在同一平面里，所形成的夹角分别称为入射角、反射角和折射角。
【反射定律】：反射角等于入射角。
i = i'
对于理想的反射面而言，镜面表面亮度取决于视点，观察角度不同，表面亮度也不同。
当反射面不均匀时，将发生漫反射。
其特点是入射光线与反射光线不满足反射定律。
一个理想的漫射面将入射光线在各个方向做均匀反射，其亮度与视点无关，是个常量。
光线的折射
一些透明/半透明物体允许光线全部/部分地穿透它们，这种光线称为透射光线。
当光线从一种介质(比如空气)以某个角度(垂直情形除外)入射到另外一种具有不同光学性质的介质(比如玻璃镜片)中时，其界面方向会改变，就是会产生光线的折射现象。
光的折射是由于光在不同介质的传播速度不同而引起的。
光线折射满足下列折射定律：入射角的正弦与折射角的正弦之比与两个角度无关，仅取决于两种不同介质的性质和光的波长，【折射定律】：n1 sin i = n2 sin r
任何介质相对于真空的折射率，称为该介质的绝对折射率，简称折射率(Index of refraction)。
对于一般光学玻璃，可以近似地认为以空气的折射率来代替绝对折射率。
公式中n1和n2分别表示两种介质的折射率。
当n1 = -n2时，折射定律就是变成反射定律了，所以反射定律可以看成是折射定律的特例。
折射率：光在两种介质种的传播速度之比，即
n2/n1 = v1/v2
一种介质的绝对折射率为
n = c/v
式中c是真空中光的速度，v为该介质中光的速度。
可以看出：在折射率较大的介质中，光的速度比较低；在折射率较小的介质中，光的速度比较高。
作为实验规律，上述几何光学三定律只是在波长λ很小的条件下才近似成立的。
在摄影中，用几何光学来描述已经足够精确了。
附录：一些光学介质的折射率：
光线的衍射
在光的传播过程中，当光线遇到障碍物时，它将偏离直线传播，这就是所谓光的衍射。
由于光的波长很短，在日常生活中很难察觉出衍射现象。
衍射不仅使物体的几何阴影失去清晰的轮廓，在边缘还会出现一系列明暗相间的亮纹。