实验题28 全反射法测玻璃折射率

在一次测玻璃的折射率实验中,采用了如下方法,将一块半圆形玻璃砖放在水平面上(如图所示),用一束光线垂直于玻璃砖直径平面射入圆心O,以O为转轴在水平面内缓慢转动半圆形玻璃砖,当刚转过θ角时,观察者在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线,这样就可以知道该玻璃砖的折射率n的大小,那么,上述测定方法主要是利用了 全反射 的原理,该玻璃的折射率n= 1/sinθ .
http://s7/mw690/006zfS98zy7aQihqgw606&690全反射法测玻璃折射率" TITLE="实验题28
分析: |
由题,将玻璃砖缓慢转过θ角时,观察者在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线,说明光线玻璃砖平面发生了全反射,此时的入射角恰好等于临界角,由折射定律公式求出该玻璃砖的折射率. |
解答: |
解:据题意,将玻璃砖缓慢转过θ角时,观察者在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线,说明光线玻璃砖平面发生了全反射,此时的入射角恰好等于临界角,即有i=C=θ. 根据临界角公式sinC=1/n,则得n=1/sinC=1/sinθ. 故答案为:全反射,1/sinθ |
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补充:
光密介质与光疏介质
1.定义:两种介质相比较,折射率较大的介质叫做光密介质,折射率较小的介质叫做光疏介质
2.特点:
(1)光由光疏介质射人光密介质时,折射角小于入射角;光由光密介质射入光疏介质时,折射角大于入射角。
(2)光在光疏介质中的传播速度大于在光密介质中的传播速度。
(3)光密介质与光疏介质是相对而言的。单独一种介质无法确定它是光密介质还是光疏介质
全反射
1.定义:光从光密介质射人光疏介质时,折射角大于入射角,当入射角增大到某一角度时,折射角达到90。,折射光完全消失,只剩下反射光,这种现象叫做全反射
2.临界角:
①定义:折射角为90。时的入射角叫做全反射的临界角。
②公式:光由折射率为n的介质射入空气 (真空)时,sinC=1/n
3.条件:
①光由光密介质射向光疏介质
②入射角等于或大于临界角
全反射的计算方法
光从一种介质射入另一种介质时一般都要同时发生反射与折射现象,如图所示。当光线从光密介质射向光疏介质时,折射角大于入射角。这样就有可能在入射角还没有增大到90。以前,折射角就已经达到90。,以光从水射人空气为例,当入射角增大到某一数值C 时,折射光线恰好掠过水面,和界面平行,折射角等于90。,再继续增大入射角,光线全部反射回水中,不再有折射光线进入空气中,于是形成光的全反射现象。http://s8/mw690/006zfS98zy7aQikZd0H77&690全反射法测玻璃折射率" TITLE="实验题28
①光线从光密介质射入光疏介质。
②入射角≥临界角(C),对于临界角有:sinC=1/n。
分析光的全反射、临界角问题的一般思路:
(1)画出恰好发生全反射的光路。
(2)利用几何知识分析边、角关系,找出临界角。
(3)以刚好发生全反射的光线为比较对象来判断光线是否发生全反射,从而画出其他光线的光路图。