物理全反射章節(jié)復(fù)習指導(dǎo)

　　全反射

　　1.全反射現(xiàn)象：光照射到兩種介質(zhì)界面上時，光線全部被反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象。

　　2.全反射條件：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，且入射角大于或等于臨界角。

　　3.臨界角公式：光線從某種介質(zhì)射向真空(或空氣)時的臨界角為C，則sinC=1/n=v/c

　　[例3]一個橫截面為半圓形的光學(xué)元件，其材料的折射率為n=■，一束平行光以45的入射角射向其上表面，如圖所示。求：在圖中標出入射光能從其半圓面上射出的范圍。

　　解析：如圖所示，設(shè)平行光射入該元件后的折射角為，根據(jù)折射定律定義：n=■，可得=30，由于所有入射光的入射角都相同，所以射入該元件后所有的折射光線仍然平行。這些光線中，從圓心O射入的光線到達半圓周上的C點時，入射角為00，因此一定有光線射出。從C點向左右兩邊移動，射到半圓周上的光線的入射角都將逐漸增大。當入射角增大到臨界角時，光線發(fā)生全反射，不再能夠從該元件射出。由sin0=■，不難求出臨界角為0=45。設(shè)光線射到C點左邊某一點A時剛好有入射角=0=45，從圖中可以看出AOD中=60，所以=75同理設(shè)光線射到C點右邊某一點B時剛好有入射角=0=45，從圖中可以看出BOE中的=15。只有以上得到的A、B兩點間的圓弧上，才有光線射出。AB弧的度數(shù)是90。

　　四、棱鏡與光的色散

　　1.全反射棱鏡

　　橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡。選擇適當?shù)?入射點，可以使入射光線經(jīng)過全反射棱鏡的作用在射出后偏轉(zhuǎn)90(右圖1)或180(右圖2)。要特別注意兩種用法中光線在哪個表面發(fā)生全反射。

　　[例5]如圖所示，自行車的尾燈采用了全反射棱鏡的原理。它雖然本身不發(fā)光，但在夜間騎行時，從后面開來的汽車發(fā)出的強光照到尾燈后，會有較強的光被反射回去，使汽車司機注意到前面有自行車。尾燈的原理如圖所示，下面說法中正確的是( )

　　A。汽車燈光應(yīng)從左面射過來在尾燈的左表面發(fā)生全反射

　　B。汽車燈光應(yīng)從左面射過來在尾燈的右表面發(fā)生全反射

　　C。汽車燈光應(yīng)從右面射過來在尾燈的左表面發(fā)生全反射

　　D。汽車燈光應(yīng)從右面射過來在尾燈的右表面發(fā)生全反射

　　解：利用全反射棱鏡使入射光線偏折180，光線應(yīng)該從斜邊入射，在兩個直角邊上連續(xù)發(fā)生兩次全反射，所以選C。

　　3.玻璃磚

　　所謂玻璃磚一般指橫截面為矩形的棱柱。當光線從上表面入射，從下表面射出時，其特點是：

　�、派涑龉饩�和入射光線平行;

　�、聘鞣N色光在第一次入射后就發(fā)生色散;

　�、巧涑龉饩�的側(cè)移和折射率、入射角、玻璃磚的厚度有關(guān);

　�、瓤衫�用玻璃磚測定玻璃的折射率。

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