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关的直线传播与光的折射

来源:申博娱乐官网   时间:2019-01-24 16:35:32

一、光的直线传播

1.光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播,各种频率的光在真空中传播速度:C=3×108m/s;

各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度,即v

补充说明:

①直线传播的前提条件是在同一种介质,而且是均匀介质,否则,可能发生偏折。如从空气进入水中(不是同一种介质);“海市蜃楼”现象(介质不均匀)。

②同一种频率的光在不同介质中的传播速度是不同的。不同频率的光在同一种介质中传播速度一般也不同。在同一种介质中,频率越低的光其传播速度越大。根据爱因斯坦的相对论光速不可能超过C。

③当障碍物或孔的尺寸和波长可以相比或者比波长小时,发生明显的衍射现象,光线可以偏离原来的传播方向。

2.本影和半影

(l)影:影是自光源发出并与投影物体表面相切的光线在背光面的后方围成的区域。

(2)本影:发光面较小的光源在投影物体后形成的光线完全不能到达的区域。

(3)半影:发光面较大的光源在投影物体后形成的只有部分光线照射的区域。

(4)日食和月食:人位于月球的本影内能看到日全食,位于月球的半影内能看到日偏食,位于月球本影的延伸区域(即“伪本影”)能看到日环食.当地球的本影部分或全部将月球反光面遮住,便分别能看到月偏食和月全食。

具体来说:若图中的P是月球,则地球上的某区域处在区域A内将看到日全食;处在区域B或C内将看到日偏食;处在区域D内将看到日环食。若图中的P是地球,则月球处在区域A内将看到月全食;处在区域B或C内将看到月偏食;由于日、月、地的大小及相对位置关系决定看月球不可能运动到区域D内,所以不存在月环食的自然光现象。

二、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。

4.折射率: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。

5.公式:n=sini/sinγ,折射率总大于1,即n>1。

6.各种色光性质比较:红光的n最小,v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。

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

4.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。

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(责任编辑:zgjsks_sxx)

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