内容正文:
第十三章 光
第1节 光的反射和折射
一、反射及反射定律
1.光的反射
光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时,一部分光会返回到第1种介质的现象。
2.反射定律
反射光线与入射光线、法线处在同一平面内,反射光线与入射光线分别位于法线的两侧;反射角等于入射角。
二、光的折射和折射率
1.光的折射和折射定律
光的折射
光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时,一部分光进入第2种介质的现象
入射角
折射角
入射角:入射光线与法线的夹角
折射角:折射光线与法线的夹角
折射定律
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,即=n12
光路
可逆性
在光的反射和折射现象中,光路都是可逆的
2.折射率
(1)物理意义
反映介质的光学性质的物理量。
(2)定义
光从真空射入某种介质发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,简称折射率,即n=。
(3)折射率与光速的关系
某种介质的折射率,等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比,即n=。
(4)特点
任何介质的折射率都大于1。
1.关于正弦值
当光由真空中射入某种介质中,入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的,但正弦值之比是一个常数。
2.关于常数n
入射角的正弦值跟折射角的正弦值之比是一个常数,但不同介质具有不同的常数,说明常数反映着该介质的光学特性。
3.光传播速度
介质的折射率n跟光在其中的传播速度v有关,即n=,由于光在真空中的传播速率c大于光在任何介质中的传播速率v,所以任何介质的折射率n都大于1,因此,光从真空斜射入任何介质时,入射角均大于折射角;而光由介质斜射入真空时,入射角均小于折射角。
4.决定因素
介质的折射率是反映介质的光学性质的物理量,它的大小只能由介质本身及光的性质共同决定,不随入射角、折射角的变化而变化。
1. (多选)由于覆盖着地球表面的大气,越接近地表面越稠密,折射率也越大,远处的星光经过大气层斜射向地面时要发生偏折,使我们看到的星星的位置,与实际位置间存在差距,这种效应叫作蒙气差。以下关于这种现象的说法正确的是( )
A.夜晚,我们看到南半天星星的位置,要比它实际的位置高一些
B.夜晚,我们看到南半天星星的位置,要比它实际的位置低一些
C.这种光现象中的“蒙气差”效应,越是接近地平