光密介質與光疏介質:
1.定義:兩種介質相比較,折射率較大的介質叫做光密介質,折射率較小的介質叫做光疏介質
2.特點:
(1)光由光疏介質射人光密介質時,折射角小于入射角;光由光密介質射入光疏介質時,折射角大于入射角。
(2)光在光疏介質中的傳播速度大于在光密介質中的傳播速度。
(3)光密介質與光疏介質是相對而言的。單獨一種介質無法確定它是光密介質還是光疏介質
全反射:
1.定義:光從光密介質射人光疏介質時,折射角大于入射角,當入射角增大到某一角度時,折射角達到90。,折射光完全消失,只剩下反射光,這種現(xiàn)象叫做全反射
2.臨界角:
①定義:折射角為90。時的入射角叫做全反射的臨界角。
②公式:光由折射率為n的介質射入空氣 (真空)時,
3.條件:
①光由光密介質射向光疏介質
、谌肷浣堑扔诨虼笥谂R界角
全反射的計算方法:
光從一種介質射入另一種介質時一般都要同時發(fā)生反射與折射現(xiàn)象,如圖所示。當光線從光密介質射向光疏介質時,折射角大于入射角。這樣就有可能在入射角還沒有增大到90。以前,折射角就已經(jīng)達到90。,以光從水射人空氣為例,當入射角增大到某一數(shù)值C 時,折射光線恰好掠過水面,和界面平行,折射角等于90。,再繼續(xù)增大入射角,光線全部反射回水中,不再有折射光線進入空氣中,于是形成光的全反射現(xiàn)象。
當折射角為90。時的入射角C叫做臨界角,可見發(fā)生全反射的條件是:
、俟饩從光密介質射入光疏介質。
、谌肷浣恰菖R界角(C),對于臨界角有:。
分析光的全反射、臨界角問題的一般思路:
(1)畫出恰好發(fā)生全反射的光路。
(2)利用幾何知識分析邊、角關系,找出臨界角。
(3)以剛好發(fā)生全反射的光線為比較對象來判斷光線是否發(fā)生全反射,從而畫出其他光線的光路圖。
物質的密度與光密介質、光疏介質:
光密介質和光疏介質是相對的,是根據(jù)介質對同種頻率的光的折射率大小來劃分的。折射率較小的稱為光疏介質,折射率較大的稱為光密介質。顯然對同一介質來說,當與其對比的介質不同時,它可能屬于光密介質,也可能屬于光疏介質,如水相對于空氣是光密介質,但相對于玻璃就屬于光疏介質了,對于某種介質,沒有與之相對比的其他介質時,談論它是光密介質還是光疏介質是無意義的。而物質的密度與介質的折射率之間沒有直接的聯(lián)系,密度大的介質折射率不一定大,如酒精的密度小于水的密度,但酒精的折射率大于水的折射率。但對于同種物質來說,當其密度變大時,通常折射率也變大。如空氣,在海邊、靠近海平面的空氣溫度低,密度大,折射率也大,常引起“海市蜃樓”現(xiàn)象;在沙漠,靠近地面的空氣溫度高,密度小,折射率也小,這正是引起“沙漠蜃景”的原因。