物理 光的折射、全反射、色散 基础篇
物理教案：光的折射、反射和色散现象
物理教案：光的折射、反射和色散现象光的折射、反射和色散现象引言：光是我们日常生活中非常重要的一种物理现象。
在自然界中，光的折射、反射和色散现象是我们经常遇到的现象。
了解这些现象对于我们更好地理解光的行为以及光在各种材料中传导的特性至关重要。
本文将重点介绍光的折射、反射和色散现象，并深入探讨它们在物理学中的应用。
一、光的折射1. 折射基本原理当光线从一种介质进入另一种介质时，由于两种介质具有不同的折射率，光线发生了偏离原来路径的现象称为折射。
根据斯涅尔定律可得到折射定律：入射角i与出射角r满足sin i / sin r = 常数n。
这个常数n被称为两个介质之间的折射率。
2. 折射现象应用折射现象广泛应用于透镜、棱镜等光学器件中。
透镜利用不同介质之间的折射率差异来实现对光线的聚焦和分散；棱镜则利用折射现象将光线按颜色进行偏转。
同时，在生活中，我们也经常利用折射现象观察水中的鱼、笔在玻璃杯中的看法等现象。
二、光的反射1. 反射基本原理当光线从一种介质射向另一种介质表面，并发生改变方向的过程称为反射现象。
根据菲涅尔定律可得到反射定律：入射角i等于反射角r，并且光线入射、反射、法线三者共面。
2. 反射现象应用光的反射不仅仅在物理学中有重要应用，在工程技术以及日常生活中也都有广泛应用。
例如，我们使用镜子时所看到的自己影像正是通过光的反射实现的。
此外，吸收剂能够将大部分入射光能量吸收并转化为热能，而擦亮剂则通过增加表面光滑度来减少入射角和反射角之间的区别。
三、光的色散1. 色散基本原理色散是指当白光通过某些介质时，不同波长的光发生折射角度不同时，从而使得不同颜色的光产生分离的现象。
这是由于不同颜色的光在介质中传播速度不同所引起的。
2. 色散现象应用色彩充满了我们的生活，而色彩之间的差异正是因为光在介质中发生了色散效应。
杂志、电视、计算机显示器等技术设备中使用到的滤光片和调制器件都利用了色散特性来控制和显示各种颜色。
光的反射、折射和色散
光的反射、折射和色散一、光的反射1.反射的定义：光从一种介质射到另一种介质的界面时，一部分光返回原介质的现象叫反射。
2.反射定律：入射光线、反射光线和法线在同一平面内；入射光线和反射光线分居法线两侧；入射角等于反射角。
3.镜面反射和漫反射：–镜面反射：平行光线射到光滑表面，反射光线仍然平行。
–漫反射：平行光线射到粗糙表面，反射光线向各个方向传播。
二、光的折射1.折射的定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象叫折射。
2.折射定律：入射光线、折射光线和法线在同一平面内；入射光线和折射光线分居法线两侧；入射角和折射角之间满足斯涅尔定律，即n1sinθ1=n2sinθ2，其中n1和n2分别是入射介质和折射介质的折射率，θ1和θ2分别是入射角和折射角。
3.total internal reflection（全反射）：光从光密介质射到光疏介质的界面时，当入射角大于临界角时，光全部反射回原介质的现象。
三、光的色散1.色散的定义：复色光分解为单色光的现象叫色散。
2.色散的原因：不同波长的光在介质中传播速度不同，导致折射角不同。
3.色散的现象：–棱镜色散：太阳光通过棱镜时，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光。
–彩虹色散：雨后天空出现彩虹，是由于太阳光经过水滴折射、反射和色散而成。
4.光的波长与颜色的关系：红光波长最长，紫光波长最短，其他颜色的光波长依次递减。
以上是关于光的反射、折射和色散的基本知识点，希望对您有所帮助。
习题及方法：1.习题：一束平行光射到平面镜上，求反射光的传播方向。
方法：根据光的反射定律，反射光线与入射光线分居法线两侧，且入射角等于反射角。
因此，反射光的传播方向与入射光方向相同。
答案：反射光的传播方向与入射光方向相同。
2.习题：太阳光射到地球表面，已知地球表面的折射率为1.5，求太阳光在地球表面的入射角。
方法：根据折射定律n1sinθ1=n2sinθ2，其中n1为太阳光在真空中的折射率（近似为1），n2为地球表面的折射率，θ2为太阳光在地球表面的入射角。
光的折射与全反射知识点总结
光的折射与全反射知识点总结光的折射和全反射是光学中非常重要的现象和概念。
通过研究折射和全反射的特点和原理，我们可以更深入地了解光的传播规律和光在不同介质中的行为。
本文将对光的折射和全反射的知识点进行总结。
一、光的折射1. 折射现象：当光从一种介质传播到另一种介质时，由于两种介质的光速度不同，光线会发生偏折的现象，这就是折射现象。
2. 折射定律：光的折射现象遵循折射定律，即斯涅尔定律。
根据斯涅尔定律，光线在两个介质之间传播时，入射角、折射角和两个介质的折射率之间有一定的关系，可以用如下公式表示：n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)。
其中，n1和n2分别表示两个介质的折射率，θ1和θ2分别表示入射角和折射角。
3. 折射率：折射率是介质对光的折射能力的度量，是一个与介质的性质相关的物理量。
折射率越大，光的速度越慢，折射弯曲程度越大。
4. 全反射：当光从光密介质（折射率较大）入射到光疏介质（折射率较小）时，当入射角大于一定的临界角时，光将完全发生反射，不发生折射。
这种现象称为全反射。
二、全反射1. 全反射的条件：光发生全反射需要满足两个条件。
首先，光需要从光密介质入射到光疏介质，使得折射角大于90度。
其次，入射角需要大于临界角。
2. 临界角的计算：临界角可以通过折射定律计算得出。
当折射角为90度时，入射角达到临界角。
假设两个介质的折射率为n1和n2，则临界角可以通过如下公式计算：θc = arcsin(n2 / n1)。
3. 光纤的应用：全反射在光纤中得到了广泛的应用。
光纤是一种可以将光信号传输的光学器件，其基本原理就是利用了光的全反射现象。
光信号通过光纤的内部发生反射，从而实现了光信号的传输。
总结：光的折射和全反射是光学中重要的现象和原理。
通过折射定律可以计算光线在两种介质之间的入射角和折射角的关系，而全反射则是当光从光密介质入射到光疏介质时，避免发生折射的现象。
这些知识点对于理解光的传播和应用具有重要意义，例如光纤通信等。
光的折射全反射色散
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三、平行玻璃砖与三棱镜比较
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特别提醒
在运用光的折射定律作光路图和 解决实际问题时，必须注意是否发生 全反射，若不发生全反射，要同时考 虑反射和折射，若发生了全反射，则 不能画折射光线．
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即时应用
(2009年高考浙江卷)如图14－2 －9所示，有一束平行于等边三棱镜 截面ABC的单色光从空气射向E点， 并偏折到F点．已知入射方向与边 AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为 边AB、BC的中点，则( )
图14－2－6
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解析：选B.由图可知，b光线经过 三棱镜后的偏折角较小，因此折射率 较小，是红光．故B正确．
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二、光的折射、全反射的理解和应用 1．全反射现象的理解 (1)光线射向两种介质的界面上，会同 时发生光的反射和折射． (2)若光从光密介质射入光疏介质，折 射角就大于入射角．
高频考点例析
(1)使入射光按图中所 示的顺时针方向逐渐偏 转，如果有色光射出ab 面，则哪种色光首先射 出？ (2)使入射光按图中所 示的逆时针方向逐渐偏 转，哪种色光首先射出ab 面？
图14－2－15
高频考点例析
【解析】 (1)白光垂直入射ac面后直射到ab 面，入射角为45°，发生全反射说明 棱镜的临界角C≤45°，这是对从红光 到紫光的所有色光说的．当入射光顺 时针偏转时，在ac面上发生色散，不 同色光折射不同，红光偏折小，紫光 偏折大，如图14－2－16所示，射到ab
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2．折射率大小不仅反映了介质对 光的折射本领，也反映了光在介质中 3．折射率的大小不仅与介质本身 有关，还与折射光的频率有关，同一 种介质，对频 率大的光折射率大，对频率小的 光折射率小． 4．同一种色光，在不同介质中虽 然波速、波长不同，但频率不变．
届一轮课件12-3光的折射全反射光的色散
光的色散现象在光学谱学和光通信等领域得到了重要应用。
其他光学现象简介
除了以上所述的现象，光学领域还存在着许多其他有趣的现象。
四、Байду номын сангаас堂问答
现在请大家积极参与课堂问答，并与我们一起深入了解光的折射、全反射和光的色散。准备好了吗？
届一轮课件12-3光的折射 全反射光的色散
欢迎大家来到本次课程，我们将探索光的折射、全反射以及光的色散。让我 们一起踏上这个令人兴奋的光学之旅吧！
一、光的折射
光的传播方式
光以直线传播，传播速度 快，是一种电磁波。
光的折射定律
光在介质之间传播时会发 生折射，遵循折射定律。
光的反射和全反射
光在介质表面遇到较大折 射率差异的情况下，会发 生反射或全反射现象。
二、光的色散
光的色散现象
光在经过介质时会被分解为不同颜色的光，形成光的色散现象。
棱镜的作用和原理
棱镜可以将光分散为不同颜色的光，其原理与光的折射有关。
光的色散引起的彩虹现象
光的色散在大气中形成了美丽的彩虹现象，令人惊叹。
三、总结
光的折射和全反射的应用
光的折射和全反射在光学仪器和通信技术中有广泛的应用。
第3讲光的折射全反射光的色散
第3讲 光的折射 全反射 光的色散一、 2个基础知识点 知识一 光的折射 1．折射定律(1)内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，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．(2)表达式：sin θ1sin θ2＝n 12，式中n 12是比例常数．(3)在光的折射现象中，光路是可逆的． 2．折射率(1)物理意义：折射率仅反映介质的光学特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时偏折大，反之偏折小． (2)定义式：n 12＝sin θ1sin θ2，不能说n 12与sin θ1成正比、与sin θ2成反比．折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定． (3)计算公式：n ＝cv ，因为v ＜c ，所以任何介质的折射率总大于1.知识二 光的全反射现象和光的色散 1．全反射(1)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．(2)现象：折射光完全消失，只剩下反射光．(3)临界角：折射角等于90°时的入射角，用C 表示，sin C ＝1n. (4)应用：①全反射棱镜． ②光导纤维2．光的色散(1)色散现象：白光通过三棱镜会形成由红到紫七种色光组成的彩色光谱.(2)成因：由于n 红＜n 紫，所以以相同的入射角射到棱镜界面时，红光和紫光的折射角不同，就是说紫光偏折得更明显些，当它们射出另一个界面时，紫光的偏折角最大，红光偏折角最小．二、3个核心考点考点一 光的折射和全反射【例题1】(多选)固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，O 点为圆心，OO ′为直径MN 的垂线．足够大的光屏PQ 紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN .由A 、B 两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O 点，入射光线与OO ′夹角θ较小时，光屏NQ 区域出现两个光斑，逐渐增大θ角，当θ＝α时，光屏NQ 区域A 光的光斑消失，继续增大θ角，当θ＝β时，光屏NQ 区域B 光的光斑消失，则( )A ．玻璃砖对A 光的折射率比对B 光的大 B ．A 光在玻璃砖中传播速度比B 光的大C ．α<θ<β时，光屏上只有1个光斑D ．β<θ<π2时，光屏上只有1个光斑【例题2】如图12－3－5所示，一玻璃球体的半径为R ，O 为球心，AB 为直径．来自B 点的光线BM 在M 点射出，出射光线平行于AB ，另一光线BN 恰好在N 点发生全反射．已知∠ABM ＝30°，求(1)玻璃的折射率； (2)球心O 到BN 的距离．考点二不同光学器件对光路的控制作用1、通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移2、通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折3、圆界面的法线是过圆心的直线，经过两次折射后向圆心偏折【例题3】如图为一光导纤维(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．已知光在真空中的传播速度为c.(1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间．【例题4】雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是()A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光考点三实验：测定玻璃的折射率一、实验原理如图所示，当光线AO1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AO1对应的出射光线O2B，从而求出折射光线O1O2和折射角θ2，再根据n12＝sin θ1sin θ2或n＝PNQN′算出玻璃的折射率．二、实验步骤1．如图所示，把白纸铺在木板上．2．在白纸上画一直线aa′作为界面，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．3．把长方形玻璃砖放在白纸上，并使其长边与aa′重合，再用直尺画出玻璃砖的另一边bb′.4．在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2.5．从玻璃砖bb′一侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线的方向直到P1的像被P2的像挡住．再在bb′一侧插上两枚大头针P3、P4，使P3能挡住P1、P2的像，P4能挡住P3本身及P1、P2的像．6．移去玻璃砖，在拔掉P1、P2、P3、P4的同时分别记下它们的位置，过P3、P4作直线O′B交bb′于O′.连接O、O′，OO′就是玻璃砖内折射光线的方向．∠AON为入射角．∠O′ON′为折射角．7．改变入射角，重复实验．三、数据处理1．计算法：用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sin θ1和sin θ2.算出不同入射角时的sin θ1sin θ2，并取平均值．2．作sin θ1sin θ2图象：改变不同的入射角θ1，测出不同的折射角θ2，作sin θ1sin θ2图象，由n＝sin θ1sin θ2可知图象应为直线，如图所示，其斜率就是玻璃折射率．3．“单位圆法”确定sin θ1、sin θ2，计算折射率n.以入射点O为圆心，以一定长度R为半径画圆，交入射光线OA于E点，交折射光线OO′于E′点，过E作NN′的垂线EH，过E′作NN′的垂线E′H′.如图12－3－11所示，sin θ1＝EHOE，sin θ2＝E′H′OE′，OE＝OE′＝R，则n＝sin θ1sin θ2＝EHE′H′.只要用刻度尺测出EH、E′H′的长度就可以求出n.【例题5】某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率．开始玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像．如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失．此时只须测量出________，即可计算出玻璃砖的折射率．请用你的测量量表示出折射率n＝________.提速度、练规范、抢满分训练1．某种介质对空气的折射率是2，一束光从该介质射向空气，入射角是60°，则下列光路图中正确的是(图中Ⅰ为空气，Ⅱ为介质)()2．(多选)如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为AB、BC的中点，则()A．该棱镜的折射率为 3B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变小D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行3．光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播情形可知( )A．折射现象的出现说明光是纵波B．光总会分为反射光和折射光C．折射光与入射光的传播方向总是不同的D．发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同4．如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC，∠A为直角．此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射．该棱镜材料的折射率为()A.62 B. 2 C.32 D. 35．(多选)半圆形玻璃砖横截面如图，AB为直径，O点为圆心．在该截面内有a、b两束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖，两入射点到O的距离相等．两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示，则a、b两束光()A．在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较大B．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角大C．若a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能D．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大6. 如图所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入，已知棱镜的折射率n ＝2，AB＝BC＝8 cm，OA＝2 cm，∠OAB＝60°.(1)求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向．(2)第一次的出射点距C cm.7. 一直桶状容器高为2l，底面边长为l的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴DD′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示。
教科版高中物理总复习知识讲解光的折射、全反射、色散（基础）
教科版高中物理总复习知识讲解光的折射、全反射、色散（基础）物理总复习：光的折射、全反射、色散：：【考纲要求】1、知道折射率的概念，能运用折射定律进行相关计算；2、知道光的色散现象，不同频率的光在同一介质中传播速度与频率的关系；3、知道全反射现象及其条件，会进行相关计算，了解全反射的应用；4、会测定玻璃砖的折射率。
【知识网络】【考点梳理】考点一、折射及折射定律要点诠释：1、光的折射光射到两种介质的界面处，一部分进入到另一种介质中，并且改变原来的传播方向的现象叫做光的折射。
2、折射定律折射光线跟入射光线和法线在同一平面上，并且分别位于法线两侧，入射角i的正弦跟折射角r的正弦成正比，即sinsinir=常数。
3、折射率光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦跟折射角r的正弦之比，叫做这种介质的折射率，即sinsininr =。
它还等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度v之比，即cnv =。
对折射定律的理解：（1）任何介质的折射率均大于1。
（2）相比较而言，折射率大的物质叫光密介质，折射率小的物质叫光疏介质，因此光疏介质或光密介质是相对的。
（3）介质的折射率表明了介质的折光能力，是由介质的属性决定的，不同的介质有不同的折射率，所以光在不同的介质中的速度不同。
（4）光的折射现象中，光路是可逆的。
考点二、全反射和临界角要点诠释：1、全反射光从光密介质射入光疏介质时，在界面处，一部分光被反射，另一部分光被折射到另一种介质中，随着入射角的增大，折射角增大，且折射光线能量减弱，反射光线能量增强，当入射角增大到某一角度时，使折射角等于90°，折射光线消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射。
2、临界角在全反射中，当折射角等于90°时的入射角叫临界角。
临界角C的计算：当光线由某种折射率为n的介质射入真空（或空气）时，1sin Cn。
3、发生全反射的条件光从光密介质射向光疏介质；入射角大于或等于临界角。
光学中的光的折射与光的色散知识点总结
光学中的光的折射与光的色散知识点总结光学是物理学的一个分支，研究光的传播、反射、折射等现象。
光的折射与光的色散是光学中的重要知识点，本文将对这两个知识点进行总结。
一、光的折射1. 折射现象折射是光从一种介质传播到另一种介质时，由于介质的光密度不同而改变传播方向的现象。
根据斯涅尔定律，光线在两种介质的分界面上折射时满足折射定律：入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。
2. 折射率折射率是介质对光的折射能力的度量，一般用n表示。
折射率与光速的关系为n=c/v，其中c为真空中的光速，v为介质中的光速。
折射率与介质的光密度有关，光密度越大，折射率越大。
3. 全反射当光从折射率较大的介质射入折射率较小的介质时，入射角大于一个临界角时，将发生全反射现象。
全反射只会发生在由高折射率介质指向低折射率介质的情况下。
二、光的色散1. 色散现象色散是指不同波长的光经过折射或反射后，偏离原来的路径，使得光分离成不同颜色的现象。
这是由于不同波长的光在介质中传播速度不同而引起的。
2. 色散角和色散率色散角指的是入射光线经折射后与入射光线之间的夹角。
色散率则是介质对不同波长光折射能力的度量，一般用D表示。
色散率越大，色散现象越明显。
3. 巨型色散和衍射色散巨型色散是指介质对光的色散现象，如光通过玻璃棱镜时产生的彩虹色。
衍射色散是指光通过狭缝或光栅等出现的色散现象，如太阳光透过云层形成的彩虹。
总结：光的折射与光的色散是光学中的重要知识点。
折射是光在介质之间传播时由于光密度不同而改变传播方向的现象，其中折射定律描述了光在界面上的折射行为。
折射率是介质对光的折射能力的度量，与光速、光密度等因素有关。
在光从折射率较大的介质射入折射率较小的介质时，可以发生全反射现象。
色散是不同波长的光在介质中传播速度不同而引起的现象，使得光分离成不同颜色。
色散角和色散率描述了光的色散特性，巨型色散和衍射色散是两种常见的色散现象。
通过对光的折射与光的色散知识点的总结，我们可以更好地理解光学现象，并应用于光学技术的研究和应用中。
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物理总复习：光的折射、全反射、色散【考纲要求】1、知道折射率的概念，能运用折射定律进行相关计算；2、知道光的色散现象，不同频率的光在同一介质中传播速度与频率的关系；3、知道全反射现象及其条件，会进行相关计算，了解全反射的应用；4、会测定玻璃砖的折射率。
【知识网络】【考点梳理】考点一、折射及折射定律要点诠释：1、光的折射光射到两种介质的界面处，一部分进入到另一种介质中，并且改变原来的传播方向的现象叫做光的折射。
2、折射定律折射光线跟入射光线和法线在同一平面上，并且分别位于法线两侧，入射角i的正弦跟折射角r的正弦成正比，即sinsinir=常数。
3、折射率光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦跟折射角r的正弦之比，叫做这种介质的折射率，即sinsininr =。
它还等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度v之比，即cnv =。
对折射定律的理解：（1）任何介质的折射率均大于1。
（2）相比较而言，折射率大的物质叫光密介质，折射率小的物质叫光疏介质，因此光疏介质或光密介质是相对的。
（3）介质的折射率表明了介质的折光能力，是由介质的属性决定的，不同的介质有不同的折射率，所以光在不同的介质中的速度不同。
（4）光的折射现象中，光路是可逆的。
考点二、全反射和临界角要点诠释：1、全反射光从光密介质射入光疏介质时，在界面处，一部分光被反射，另一部分光被折射到另一种介质中，随着入射角的增大，折射角增大，且折射光线能量减弱，反射光线能量增强，当入射角增大到某一角度时，使折射角等于90°，折射光线消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射。
2、临界角在全反射中，当折射角等于90°时的入射角叫临界角。
临界角C的计算：当光线由某种折射率为n的介质射入真空（或空气）时，1sin Cn。
3、发生全反射的条件光从光密介质射向光疏介质；入射角大于或等于临界角。
4、全反射现象的应用在理解并掌握了全反射现象及其产生的条件后，可以举出一些现象，运用全反射的知识进行分析解释。
例如：（1）草叶上的露珠在阳光照射下晶莹透亮，空试管放在盛水的烧杯中，会看到试管壁很明亮，等等。
（2）光导纤维是全反射的实际应用，与现代科学技术的发展关系密切。
光导纤维，简称光纤，如图所示。
光导纤维是利用全反射的原理来传播光信号的，通常光纤是由内芯和外套两层组成的，内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射，利用光纤可实现光纤通信，而光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰。
考点三、棱镜和光的色散1、棱镜棱柱形的透明体为棱镜，而横截面为三角形的棱镜即为三棱镜。
折射率大于周围介质的棱镜具有使光线向底面偏折的作用，一个物体通过它所成的虚像则向顶角偏移。
而折射率小于周围介质的棱镜对光线的作用则正好相反。
需注意的是光在通过三棱镜时，光线要经过两次折射。
要点诠释：2、一束白光经棱镜折射后会发生色散现象。
复色光在介质中由于折射率不同而分解成单色光的现象，叫做光的色散。
一束白光通过三棱镜后产生色散，在屏上形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光谱，说明白光是复色光。
3、不同色光在介质中的速度是不同的红光在玻璃中的光速最大，故红光在玻璃中的折射率最小，偏向角也最小，而紫光在玻璃中的光速最小，故紫光在玻璃中的折射率最大，偏向角也最大，因此白光由于各色光通过棱镜后偏向角不同而产生色散现象（如图）。
（1）白光为复色光。
（2）同一介质对不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率越大。
（3）不同色光在同一介质中传播速度不同。
要点诠释：正确理解光的频率、折射率、光速、波长、全反射临界角等物理量的关系白光通过三棱镜后会发生色散，光从一种介质射入另一种介质时，频率是不变的。
但同一介质对不同频率的入射光，折射率n不同，入射光频率越高，介质的折射率就越大。
红光到紫光的特点如图所示：根据上图理解记忆：最基本的是折射率，红光最小，紫光最大。
紫光只有折射率、频率大，其它都小。
折射率：从红光到紫光，折射率逐渐变大，红光最小，紫光最大；在介质中的传播速度：从红光到紫光，速度逐渐变小，红光最大，紫光最小；频率：从红光到紫光，频率逐渐变大，红光最小，紫光最大；在介质中的波长：从红光到紫光，波长逐渐变小，红光最大，紫光最小；全反射的临界角：从红光到紫光，全反射的临界角逐渐变小，红光最大，紫光最小；紫光最容易发生全反射。
计算公式：在介质中的传播速度：c vn =，红光的折射率最小，速度最大，紫光折射率最大，速度最小。
光在不同介质中传播时，频率不变。
在介质中的波长：0nλλ=，λ为真空中的波长，由于折射率大于1，可见光从真空进入介质时，波长变小，红光最大，紫光最小。
全反射的临界角公式1sin Cn=，折射率大的，临界角小，就更容易发生全反射。
请同学们透彻理解，熟练应用，在以后的光学学习中还要应用，在上图的后面再添加。
考点四、实验：测定玻璃的折射率测定玻璃折射率要点诠释：实验原理：用“插针法”确定光路，找出跟入射光线相对应的折射光线；用量角器测出入射角1θ和折射角2θ，如图所示，入射光线AO由空气射入玻璃砖，经OO′后由O′B方向射出。
作出法线NN′，根据折射定律计算出玻璃的折射率12sinsinnθθ=。
注意事项：手拿玻璃砖时，不准触摸光洁的光学面，只能接触毛面或棱，严禁把玻璃砖当尺画玻璃砖的界面；实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变；大头针应垂直地插在白纸上，且玻璃砖每一侧的两个大头针距离应大一些，以减小确定光路方向造成的误差；入射角应适当大一些，以减少测量角度的误差。
【典型例题】类型一、折射定律及应用例1、如图所示，一盛满水的容器左侧直立一木杆AB ，CD 为水面，其中AC=3cm ， BC=6.5cm ，CD=5cm ，人眼靠在D 处向水下观察，看到木杆A 端在水下的虚像恰好与B 端的虚像重合，求水的折射率n 。
【思路点拨】由题意可知，A 入射到水面D 处反射的光线和B 入射到水面D 处的折射光线重合后进入人的眼，才能够观察到题中所说的现象。
A 的虚像和B 的虚像应该在进入人眼光线的反向延长线且与木杆交点处。
【答案】 1.41n =【解析】作出光路图如图所示，画出A 的入射 并反向延长该光线交AB 于A'(B')。
2355sin 3453CD i A D ==='+ ，2355sin 67.255 6.5CD r BD ===+由折射定律可知sin 67.25 1.41sin 34i n r === 【总结升华】准确理解题意，正确地画出折射光路图是计算折射率的关键。
同时也要注意近似计算。
举一反三【高清课堂：光学1 例2 】【变式1】如图一个储油桶的底面直径与高均为d ，当桶内没有油时，从某点A 恰能看到桶 底边缘的某点B 。
当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿AB 方向看去，恰好看到桶底上 的点C ，CB 两点距离d /4。
求油的折射率和光在油中传播的速度。
【答案】102；81.910/v m s =⨯B 【解析】无油时光路如图虚线，有油时如图实线所示因为底面直径与高均为d ，则45i =o，2sin 2i =由图中几何关系2254sin 5()()24d r d d ==+ ∴折射率sin 2210sin 255i n r ===光在油中传播的速度883.010/ 1.910/1.58c v m s m s n ⨯==⨯B 。
【变式2】图中广口瓶内盛满水，沿瓶口边竖直插入瓶内的直尺上与水面相齐的C 点读数为 15.00cm ，从图中D 处水面看到的，应与21.00cm 刻度线S 的反射光所成像相重叠的、水中 直尺上的刻度是___________cm （已知瓶口CD =8.00cm ，水中光速为2.25×108m/s ）。
【答案】4.33cm【解析】根据题意作出光路图如图所示，A 点的读数即为所求。
由题意水的折射率为883.001042.25103c n v ⨯===⨯ 入射角的正弦 224sin 58(2115)CD i S D ==='+- 折射角的正弦 2222sin 88CD r AD CA CA===++联立以上三式解得3221033CA == A 点的读数等于2115.00104 4.3333CA AB cm -=-==。
类型二、全反射现象及应用1、光从介质射向与空气的交界面，随介质中入射角度不断增大，空气中的折射角也增大且先于入射角增大到了90°，此时若再增大入射角，则光线全部反射回介质，这种现象称为全反射。
2、光从介质射向空气，折射角为90°时对应的介质中的入射角叫做这种介质的临界角，用C表示，则有sin90sinnC=o，即1sin Cn=。
3、发生全反射现象的条件是光从光密介质射向光疏介质，入射角大于等于临界角。
例2、光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。
以下关于光导纤维的说法正确的是（）A．内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射B．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射D．内芯的折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用【思路点拨】光导纤维是利用光的全反射原理制造的，理解全发射的条件。
【答案】A【解析】发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角。
光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到一百微米之间，由内芯和外套组成，内芯的折射率比外套大，光从一端进入，经内芯与外套的界面多次全反射从另一端射出，从而使载有声音、图像以及各种数字信号的激光在光纤中随全反射远距离传播，实现光纤通信。
所以选项A正确。
【总结升华】发生全反射现象的条件是光从光密介质射向光疏介质，入射角大于等于临界角。
举一反三【高清课堂：光学1例5 】【变式1】光线由介质A进入介质B，入射角小于折射角，由此可知（）A、介质A是光密介质B、光在介质A中的速度大些C、介质A的折射率比介质B的小D、光从介质A进入介质B不可能发生全反射【答案】A【变式2】一束光从空气射向折射率2n=）A.当入射角大于45°时会发生全反射B.无论入射角多大，折射角都不会超过45°C.入射角为45°时，折射角为30°D.当入射角为2时，反射光线跟折射光线恰好垂直【答案】BCD【解析】玻璃相对于空气是光密介质，光从空气射向某种玻璃，入射角再大也不可能发生全反射，A错；光由空气射向玻璃时，45°的折射角对应的入射角为90°，故B对；由sinsini nr =可知，折射角等于30°时对应的入射角为45°，C 对；由入射角arctan 2i =，可知tan 2i =，即sin 2cos i i =，再由折射率sin 2sin in r==，可得sin cos r i =即90i r +=o ，D 对，故选BCD 。