光学常见模型特性及关键几何条件（解析版）.pdf

光学常见模型特性及关键几何条件

目录

模型一平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制

模型二光的色散

模型三光的折射定律和全反射规律的综合应用

模型一平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制

平行玻璃砖三棱镜圆柱体(球)

结构玻璃砖上下表面是平行的横截面为三角形的三棱镜横截面是圆

对光线

的作用通过平行玻璃砖的光线不通过三棱镜的光线经两次折射圆界面的法线是过圆心的直线，

改变传播方向，但要发生后，出射光线向棱镜底面偏折光线经过两次折射后向圆心偏折

侧移

应用测定玻璃的折射率改变光的传播方向

全反射棱镜，改变光的传播方向

模型二光的色散

1．光的色散

(1)现象：一束白光通过三棱镜后在屏上会形成彩色光带。

(2)成因：棱镜材料对不同色光的折射率不同，对红光的折射率最小，红光通过棱镜后的偏折程度最小，对

紫光的折射率最大，紫光通过棱镜后的偏折程度最大，从而产生色散现象。

2．各种色光的比较分析

颜色红橙黄绿青蓝紫

频率ν低→高

同一介质中的折射率小→大

1

同一介质中的速度大→小

同一介质中的波长大→小

通过同一棱镜的偏折角小→大

同一介质中的临界角大→小

同一装置的双缝干涉条纹间距大→小

模型三光的折射定律和全反射规律的综合应用

1．求解全反射问题的四点提醒

(1)光密介质和光疏介质是相对而言的。同一种介质，相对于其他不同的介质，可能是光密介质，也可能是光疏

介质。

(2)如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象。

(3)在全反射现象中，遵循光的反射定律，光路均是可逆的。

(4)当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发

生折射。

2．全反射现象中光的传播时间的求解要领

(1)准确地判断出恰好发生全反射的临界光线是解题的关键。

c

(2)全反射现象中，光在同种均匀介质中的传播速度不发生变化，即v=。

n

(3)全反射现象中，光的传播路程应结合光路图与几何关系进行确定。

l

(4)利用t=求解光的传播时间。

v

1(2023·四川达州·统考一模)如图所示，将厚度为d=5.20cm的玻璃砖放置在水平桌面上，其下表面镀有

1

反光膜，刻度尺在玻璃砖的正上方与玻璃砖平行放置，距玻璃砖上表面距离为d=10.00cm。激光笔发出

2

一束激光从刻