光的折射定律和折射率[想一想]如图12-3-1所示,光线以入射角θ1从空气射向折射率n=2的玻璃表面。(1)当入射角θ1=45°时,反射光线与折射光线间的夹角θ为多少?(2)当入射角θ1为何值时,反射光线与折射光线间的夹角θ=90°?图12-3-1[提示](1)设折射角为θ2,由折射定律sinθ1sinθ2=n得sinθ2=sinθ1n=sin45°2=12,所以,θ2=30°。因为θ1′=θ1=45°,所以θ=180°-45°-30°=105°。(2)因为θ1′+θ2=90°,所以,sinθ2=sin(90°-θ1′)=cosθ1′,由折射定律得tanθ1=2,θ1=arctan2。[记一记]1.光的折射光从一种介质进入另一种介质时,传播方向发生改变的现象称为光的折射现象。2.光的折射定律(1)内容: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;入射角的正弦与折射角的正弦成。图12-3-2两侧正比(2)表达式:sinθ1sinθ2=n12,式中n12是比例常数。(3)光的折射现象中,光路是的。3.折射率(1)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,叫做这种介质的折射率。(2)定义式:n=。折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定。可逆之比sinθ1sinθ2(3)折射率和光速的关系:折射率与光在介质中传播的速度有关,当c为真空中光速,v为介质中光速时:n=。式中c=m/s,n为介质的折射率,总大于1,故光在介质中的传播速度必真空中的光速。3×108小于cv[试一试]1.如图12-3-3所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°,E、F分别为边AB、BC的中点,则()图12-3-3A.该棱镜的折射率为3B.光在F点发生全反射C.光从空气进入棱镜,波长变小D.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行解析:由几何关系可推理得入射角θ1=60°,折射角θ2=30°,由n=sinθ1sinθ2=3,A对;由sinC=1n,临界角C>30°,故在F点不发生全反射,B错;由n=cv=λ0λ知光进入棱镜波长变小,C对;F点出射的光束与BC边的夹角为30°,不与入射光线平行,D错。答案:AC全反射色散[想一想]已知介质对某单色光的临界角为C,则介质对单色光的折射率为多少?单色光在该介质中传播速度为多少?此单色光在该介质中的波长是多少?[提示]n=1sinC;v=cn=csinC;λ=vν=c·sinCc/λ0=λ0sinC[记一记]1.全反射(1)条件:①光从射入。②入射角临界角。(2)现象:完全消失,只剩下。光密介质光疏介质等于或大于折射光反...