高中物理-折射率

itat大赛高中物理光学有两大部分构成,一部分是几何光学,另一部分是物理光学。前者研究的是光的传播,后者研究的是光的本性。
在高中物理的几何光学部分,折射率是最重要的一个概念(没有之一)。
折射率的定义
光从真空射入介质发生折射时,入射角α的正弦值与折射角β正弦值的比值(sinα/sinβ)为一固定数值,叫做该介质的“绝对折射率”,简称“折射率”。
折射率我们用符号n来表示。
即n=sinα/sinβ;其中α是光从真空射入介质发生折射时的入射角,β为折射角。
需要注意的是,α永远大于β,因此折射率n永远大于1;
折射率的另外两个公式
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咱们高中物理考题中涉及到的折射率三个公式,第一个公式是其上述定义式:
乙醇钠n=sinα/sinβ
除此之外,折射率还有两个常考公式,分别如下:
泉州移动网上营业厅(1)n=c/v;
c指的是光在真空中的速度,v指的是光在该介质中的速度。
(2)n=1/sinC;
C指的是该介质的临界角。
测定玻璃砖折射率的实验
测定玻璃砖折射率的光路图如图所示。
具体的操作步骤见教材内容。
花园街5号从B点用肉眼观测P4,让P4将P1、P2、P3全部挡住,即形成A-O-O’-B的光路图。
我们需要测定入射角与折射角,带入定义式即可求解折射率n;
另外的一种求解折射率数值方法
如下图所示,以O1为圆心,做一个适当的圆,与光线相较于P1与Q。过P1与Q做与玻璃砖平行的线,与法线相较于N和N'两点。
连接P1N与QN',从几何关系,不难看出,n=sinα/sinβ=P1N/QN';这种方法不用量角度,也不用查表计算,精度也能够保证。
红光和紫光的折射率比较
严格来说,是同一种物质中,红光传播的折射率和紫光传播的折射率。
光的折射率与频率正相关,别问为什么,记住吧。紫光的频率大,折射率也更大。
两者的不同,就犹如有人很胖,有人很瘦一样,都是人啊。
其实也正是因为其折射率不同,我们才能分辨出来这两种光,考虑下初中物理中讲到的透镜的散。
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什么是全反射?全反射是一种没有折射的反射现象。
全反射现象:在光的折射部分,我们讲到过:光由光密介质进入光疏介质时,会发生折射现象。
当入射角θ增加到某种情形时,折射线向表面进行偏折。当入射角达到一定值时,折射角就增大到了90°,此时我们就说光线全部反射了,没有产生折射光线。
发生全反射的前提条件
发生全反射的前提条件是什么?
发生全反射必须满足两点:
其一是,光由光密介质进入光疏介质;
其二是,入射角大于临界角。
折射率大物质更容易发生全反射
折射率大的物质,同等条件下光偏折能力更强,更容易发送全反射。
同学们要是不理解,可以夸张的分析下。思路如下:
如果物质的折射率为1,这就说明什么?说明光不会发生偏折,沿着直线前进;即该物质就等同于真空了。
显然这种情况下,那么永远不会发生全反射现象;具体全反射发生的条件,请见本文前面部分的说明。

本文发布于:2024-09-22 20:31:15,感谢您对本站的认可!

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