7．光导纤维全反射的一个重要应用就是用于光导纤维.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.——青夏教育精英家教网—

7．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。

6.棱镜、光的色散

(1)白光通过三棱镜，要发生色散，从红到紫的方向是：

①同一介质对不同色光的折射率逐渐增大。

②在同一介质中不同色光的传播速度逐渐减小。

③光的频率逐渐增大。

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④在真空中的波长逐渐减小。

⑤光子的能量逐渐增大。

⑥从同种介质射向真空时发生全反射的临界角C减小。

⑦以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角增大。

以上各种色光的性质比较在定性分析时非常重要，一定要牢记。

(2)棱镜对光的偏折作用

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一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。入射光线经三棱镜两次折射后，射出方向与入射方向相比，向底边偏折。(若棱镜的折射率比棱镜外介质小则结论相反。)

作图时尽量利用对称性(把棱镜中的光线画成与底边平行)。

由于各种色光的折射率不同，因此一束白光经三棱镜折射后发生色散现象(红光偏折最小，紫光偏折最大。)

在同一介质中，七色光与下面几个物理量的对应关系如表所示。

色光	红橙黄绿蓝靛紫
折射率	小大
偏向角	小大
频率	小小
速度	大小

(3)全反射棱镜

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横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。选择适当的入射点，可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转90^o(左图)或180^o(右图)。要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生全反射。

注意：着重理解两点：

其一，光的频率(颜色)由光源决定，与介质无关；光的传播速度由介质决定；光的波长由光源和介质共同确定。

其二，同一介质中，频率越大的光折射率越大．再应用等知识，就能准确而迅速地判断有关色光在介质中的传播速度、波长、入射线与折射线偏折程度等问题．

5.全反射和临界角

(1)当光线从光密介质射到光疏介质的界面上时，若入射角______临界角，则折射光线消失，只产生________的现象叫全反射．

产生全反射的条件是：

①________________________；

⑵____________________．两条件必须同时存在，才发生全反射。

(2)临界角：折射角等于__________时的入射角叫临界角．显然，临界角是一种特殊的入射角．当光线从某介质射入真空(或空气)时，其临界角的正弦值为___________．

注意：发生反射时，不一定发生折射，如：全反射时无折射；发生折射时，却一定存在反射。

4.折射率

(1)光由真空射人某种介质发生折射时，入射角的正弦跟折射角的正弦之比，叫做这种介质的折射率，即公式：n=sini/sinγ，折射率总大于1．即n＞1．

　说明：折射率是反映介质光学性质的物理量，它的大小由________决定，同时光的频率越高，折射率______。而与入射角、折射角的大小无关．

(2)与光速的关系　

介质的折射率等于光在真空中的速度与在该介质中的速度之比，即_________

说明：①由n=c/v可知，任何介质的折射率都___________ 1.

②由和，当光由真空(或空气)射入某种介质时，入射角_______折射角；当光由介质射入真空(或空气)时，入射角小于折射角．

③两种介质相比较，折射率较大的介质叫______介质，折射率较小的介质叫_________介质．

(3)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．

3．光的折射

(1)．折射现象：光从___________进入____________，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_________．

(3)．在折射现象中光路是_______的．

2.光的反射定律

(1)光传播到两种介质的交界面上时，改变原来的传播方向而又返回到__________传播的现象即为光的反射现象。

(2)光的反射定律

①反射光线和入射光线、界面的法线在_________,反射光线和入射光线分别位于______________。

②__________等于___________

(3)在反射现象中，光路是________的。在有些问题中利用光路可逆，巧妙地把物点看成像点，或者把像点看成物点，对解决有些问题有很大的帮助。

1．光的直线传播

(1)在同一种_____________中，光是沿直线传播的，小孔成像、影的形成都是光直线传播的例证。如果介质分布不均匀，光在传播过程中就会发生弯折，海市蜃楼现象就是例证。

(2)光的传播过程也是__________传递的过程。

(3)光的传播速度

①光在真空中的传播速度为

②在其它介质中的速度，式中n为介质的折射率，n>1，故v<c。

(4)光年：光在真空中一年时间内传播的距离称之为1光年。注意光年是____单位而不是_______单位。

光年=C·t= C=3.0×10⁸m/s×365×24×3600s=9.46×10¹⁵m.

考试大纲	考纲解读
1.光的折射定律　　　　　　　　　　 Ⅱ 2.折射率　　　　　　　　　　　　　 Ⅰ 3.全反射、光导纤维　　　　　　　　 Ⅰ	光的折射定律为Ⅱ级要求；光的折射定律的分析和计算，全反射及临界角的分析和计算应为复习重点.