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1、第第 3 讲 光的折射 全反射讲 光的折射 全反射 一、光的折射定律 折射率 1.折射定律 (1)内容：如图 1 所示，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. 图 1 (2)表达式：n. sin i sin r (3)在光的折射现象中，光路是可逆的. 2.折射率 (1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量. (2)定义式：n. sin i sin r (3)计算公式：n ，因为 vnsin i3 式中 C 是全反射临界角，满足 nsin C1 由式知，棱镜的折射率 n 的取值范围应为 n45，发生全反射 i290i
2、130C，所以光线不能从 AC 面射出. 6.(2018山西省吕梁市第一次模拟)如图 6 所示，是一透明半圆柱体的横截面，O 为橫截面的 圆心，其半径为 R，折射率为，OA 水平且垂直截面，从 A 点射出一条光线 AB 经折射后水3 平射出半圆柱体，已知 OAR，光速为 c.求：3 图 6 (1)光沿 AO 直线进入透明半圆柱体中，从 A 传到 O 点的时间； (2)入射点 B 到 OA 的垂直距离 BC. 答案 (1) (2) R 2 31R c 1 2 解析 (1)由 v 得 vc c n 3 3 因为 t1 ，t2 R v 31R c 又 tt1t2，联立解得 t2 31R c (2)如
3、图所示，设入射点 B 到 OA 的垂直距离 BCh，BOA，入射角为 ， 对OAB，由正弦定理得 AB sin 3R sin 又，得 ABR sin sin 3 所以OAB 为等腰三角形：cos ，故 30 OA 2 OB 3 2 所以 B 到 OA 的垂直距离 hRsin R. 1 2 7.(2018广东省佛山市质检一)如图 7， 跳水比赛的 1 m 跳板伸向水面， 右端点距水面高 1 m， A 为右端点在水底正下方的投影，水深 h4 m，若跳水馆只开了一盏黄色小灯 S，该灯距跳板 右端水平距离x4 m， 离水面高度H4 m， 现观察到跳板水下阴影右端点B到A的距离AB 4 m.求： 1 3
4、 图 7 (1)该黄色光在水中的折射率； (2)若在水底 A 处放一物体，则站在跳板右端向下看，该物体看起来在水下多深处？ 答案 (1) (2)3 m 4 3 解析 (1)如图所示， 由几何关系可知 GS5 m， 得 SD m， 则 DJx2H12 SC GS SJ SD 20 3 m，故 AE m4 m m，BEABAE3 m.则有 sin i ，sin r ，由折射定 16 3 16 3 4 3 4 5 3 5 律可知 n . sin i sin r 4 3 (2)如图所示，设 A 的视深为 h，从 A 上方看，光的入射角及折射角均很小，sin tan DOCBAO，AODBAO 由折射定律 n sin sin tan tan h h 4 3 得 h3 m.