2019福建教師資格考試:物理學科 光的直線傳播與光的折射

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一、光的直線傳播

1.光在同一種均勻透明的介質中沿直線傳播，各種頻率的光在真空中傳播速度：C=3×108m/s;

各種頻率的光在介質中的傳播速度均小於在真空中的傳播速度，即v

補充說明：

①直線傳播的前提條件是在同一種介質，而且是均勻介質，否則，可能發生偏折。如從空氣進入水中(不是同一種介質);「海市蜃樓」現象(介質不均勻)。

②同一種頻率的光在不同介質中的傳播速度是不同的。不同頻率的光在同一種介質中傳播速度一般也不同。在同一種介質中，頻率越低的光其傳播速度越大。根據愛因斯坦的相對論光速不可能超過C。

③當障礙物或孔的尺寸和波長可以相比或者比波長小時，發生明顯的衍射現象，光線可以偏離原來的傳播方向。

2.本影和半影

(l)影：影是自光源發出並與投影物體表面相切的光線在背光面的後方圍成的區域。

(2)本影：發光面較小的光源在投影物體後形成的光線完全不能到達的區域。

(3)半影：發光面較大的光源在投影物體後形成的只有部分光線照射的區域。

(4)日食和月食：人位於月球的本影內能看到日全食，位於月球的半影內能看到日偏食，位於月球本影的延伸區域(即「偽本影」)能看到日環食.當地球的本影部分或全部將月球反光面遮住，便分別能看到月偏食和月全食。

具體來說：若圖中的P是月球，則地球上的某區域處在區域A內將看到日全食;處在區域B或C內將看到日偏食;處在區域D內將看到日環食。若圖中的P是地球，則月球處在區域A內將看到月全食;處在區域B或C內將看到月偏食;由於日、月、地的大小及相對位置關係決定看月球不可能運動到區域D內，所以不存在月環食的自然光現象。

二、光的折射

1.折射現象：光從一種介質斜射入另一種介質，傳播方向發生改變的現象。

2.折射定律：折射光線、入射光線跟法線在同一平面內，折射光線、入射光線分居法線兩側，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。

3.在折射現象中光路是可逆的。

4.折射率：光從真空射入某種介質，入射角的正弦跟折射角的正弦之比,叫做介質的折射率。注意：指光從真空射入介質。

5.公式：n=sini/sinγ，折射率總大於1，即n>1。

6.各種色光性質比較：紅光的n最小，v最小，在同種介質中(除真空外)v最大，λ最大，從同種介質射向真空時全反射的臨界角C最大，以相同入射角在介質間發生折射時的偏折角最小。

三、全反射

1.全反射現象：光照射到兩種介質界面上時，光線全部被反射回原介質的現象.

2.全反射條件：光線從光密介質射向光疏介質，且入射角大於或等於臨界角.

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

4.光導纖維

全反射的一個重要應用就是用於光導纖維(簡稱光纖)。光纖有內、外兩層材料，其中內層是光密介質，外層是光疏介質。光在光纖中傳播時，每次射到內、外兩層材料的界面，都要求入射角大於臨界角，從而發生全反射。這樣使從一個端面入射的光，經過多次全反射能夠沒有損失地全部從另一個端面射出。

中公講師解析

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