【正文】 多次全反射能夠沒有損失地全部從另一個端面射出。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。因此在A、B、C均發(fā)生全反射，到D點入射角才第一次小于臨界角，所以才第一次有光線從棱鏡射出。、45176。邊畫邊算可知該光線在射到A、B、C、D各點時的入射角依次是75176。解：由n=176。αABCD例4. 直角三棱鏡的頂角α=15176。有關光的折射和全反射，在解題時要把計算和作圖有機地結合起來，根據數據計算反射角、折射角，算一步畫一步，畫一步在根據需要算一步?？梢姽庵?，紅光的折射率n最小，頻率ν最小，在同種介質中（除真空外）傳播速度v最大，波長λ最大，從同種介質射向真空時發(fā)生全反射的臨界角C最大，以相同入射角在介質間發(fā)生折射時的偏折角最?。ㄗ⒁鈪^(qū)分偏折角和折射角）。三、折射與全反射折射定律的各種表達形式： (θ1為入、折射角中的較大者。解：先根據對稱性作出AB的像A/B/，分別作出A點、B點發(fā)出的光經平面鏡反射后能射到的范圍，再找到它們的公共區(qū)域（交集）。圖中畫出了兩條邊緣光線。）AM N BA/B/看到AB完整像的范圍例2 如圖所示，畫出人眼在S處通過平面鏡可看到障礙物后地面的范圍。在平面鏡的計算和作圖中要充分利用光路可逆。二、反射 平面鏡成像SS /M NP Q平面鏡成的像是正立等大的虛像，像與物關于鏡面為對稱。⑵近年來（19992001年）科學家們在極低的壓強（109Pa）和極低的溫度（109K）下，得到一種物質的凝聚態(tài)，光在其中的速度降低到17m/s，甚至停止運動。⑴光在不同介質中的傳播速度是不同的?，F將小球從A點正對著豎直墻平拋出去，打到豎直墻之前，小球在點光源照射下的影子在墻上的運動是 12 解：小球拋出后做平拋運動，時間t后水平位移是vt，豎直位移是h= gt2，根據相似形知識可以由比例求得，因此影子在墻上的運動是勻速運動。lSAhxvt解光的直線傳播方面的計算題（包括日食、月食、本影、半影問題）關鍵是畫好示意圖，利用數學中的相似形等幾何知識計算。如光從空氣斜射入水中（不是同一種介質）；“海市蜃樓”現象（介質不均勻）。第十四章 光學一、光的直線傳播 前提條件是在同一種介質，而且是均勻介質。否則，可能發(fā)生偏折。當障礙物或孔的尺寸和波長可以相比或者比波長小時，將發(fā)生明顯的衍射現象，光線將可能偏離原來的傳播方向。例1. 如圖所示，在A點有一個小球，緊靠小球的左方有一個點光源S。 光在真空中的轉播速度為c=108m/s。根據愛因斯坦的相對論光速不可能超過c。⑶也有報道稱在實驗中測得的光速達到1011m/s，引起物理學界的爭論。根據平面鏡成像的特點，在作光路圖時，可以先畫像，后補光路圖。（眼睛在某點A通過平面鏡所能看到的范圍和在A點放一個點光源，該電光源發(fā)出的光經平面鏡反射后照亮的范圍是完全相同的。解：先根據對稱性作出人眼的像點S /，再根據光路可逆，設想S處有一個點光源，它能通過平面鏡照亮的范圍就是人眼能通過平面鏡看到的范圍。例3. 如圖所示，用作圖法確定人在鏡前通過平面鏡可看到AB完整像的范圍。就是能看到完整像的范圍。)折射光路也是可逆的。以上各種色光的性質比較在定性分析時非常重要，一定要牢記。作圖要依據計算結果，力求準確。, 棱鏡材料的折射率n=，一細束單色光如圖所示垂直于左側面射入，試用作圖法求出該入射光第一次從棱鏡中射出的光線。小于45176。、60176。、30176。全反射的一個重要應用就是用于光導纖維（簡稱光纖）。光在光纖中傳播時，每次射到內、外兩層材料的界面，都要求入射角大于臨界角，從而發(fā)生全反射。α例5. 如圖所示，一條長度為L==的材料制成。的入射角射入光導纖維內，經過一系列全反射后從右端射出。射到側面時的入射角為60176。因此發(fā)生全反射，同理光線每次在側面都將發(fā)生全反射，直到光線達到右端面。四、棱鏡一般所說的棱鏡都是用光密介質制作的。（若棱鏡的折射率比棱鏡外介質小則結論相反。abM由于各種色光的折射率不同，因此一束白光經三棱鏡折射后發(fā)生色散現象（紅光偏折最小，紫光偏折最大。橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡。要特別注意兩種用法中光線在哪個表面發(fā)生全反射。它雖然本身不發(fā)光，但在夜間騎行時，從后面開來的汽車發(fā)出的強光照到尾燈后，會有較強的光被反射回去，使汽車司機注意到前面有自行車。光線應該從斜邊入射，在兩個直角邊上連續(xù)發(fā)生兩次全反射。所謂玻璃磚一般指橫截面為矩形的棱柱。a b例8. 如圖所示，兩細束平行的單色光a、b射向同一塊玻璃磚的上表面，最終都從玻璃磚的下表面射出。射出時兩束光之間的距離根據玻璃磚的厚度不同而不同，在厚度從小到搭變化時，該距離先減小后增大，有可能和入射前相同（但左右關系一定改變了）。建立直角坐標系如圖，設該光學材料的折射率沿y軸正方向均勻減小。光線射到相鄰兩層的界面時，如果入射角小于臨界角，則射入上一層后折射角大于入射角，光線偏離法線。例10. 如圖所示，用透明材料做成一長方體形的光學器材，要求從上表面射入的光線可能從右側面射出，那么所選的材料的折射率應滿足　　　　 解：從圖中可以看出，為使上表面射入的光線經兩次折射后從右側面射出，θ1和θ2都必須小于臨界角C，即θ1C，θ2C，而θ1+θ2=90176。n=1/sinC，選B答案。試畫出該入射光射向棱鏡后所有可能的射出光線。光線從左側面射入后方向不發(fā)生改變，射到右側面和底面的光線的入射角都是60176。反射光線分別垂直射向底面和右側面。由光路可逆知，它們最終又從左側面射出。五、光的波動性SS /bdacSS1S2光的干涉的條件是有兩個振動情況總是相同的波源，即相干波源。形成相干波源的方法有兩種：⑴利用激光（因為激光發(fā)出的是單色性極好的光）。下面4個圖分別是利用雙縫、利用楔形薄膜、利用空氣膜、利用平面鏡形成相干光源的示意圖。用此公