3、全反射
1、全反射現(xiàn)象：當(dāng)光照射到介質(zhì)的界面時，所有的光都反射回原來的介質(zhì)。
2、全反射的前提條件：光從光密介質(zhì)發(fā)射到光稀疏介質(zhì)，且入射角大于或等于臨界角。
3、臨界角公式：光從氖物質(zhì)射向真空（或空氣）時的臨界角為C，則sinC=1/n=v/c
[實(shí)施例3] 截面為半圓形的光學(xué)元件。 其材料的折射率為n=■。 一束平行光以45°的入射角入射到光學(xué)元件上，如圖所示。 發(fā)現(xiàn)：圖中標(biāo)出了從其半圓表面發(fā)出的入射光能量的典型范圍。
分析：如圖所示，假設(shè)平行光進(jìn)入元件后的折射角為，根據(jù)折射定律定義：n=■，可得=30。 由于所有入射光的入射角不同，因此元件后面的所有折射光線保持平行。 這些光線中，當(dāng)從中心O入射的光線到達(dá)半圓上的C點(diǎn)時，入射角為0°，因此必然有光線發(fā)射。 從C點(diǎn)向左右兩側(cè)移動，光線射到半圓上的入射角會逐漸增大。 當(dāng)入射角增加超過臨界角時，光會發(fā)生全反射，無法再從元件中逸出。 由sin0=■，不難求出臨界角為0=45。 假設(shè)當(dāng)光線射到C點(diǎn)左側(cè)的A點(diǎn)時，入射角為0=45°。從圖中我們可以看出AOD=60，所以=75°。同樣，假設(shè)光線射到B點(diǎn)位于 C 點(diǎn)右側(cè)并具有入射角。 角度=0=45，從圖中可以看出BOE=15。 只有在上面得到的A、B兩點(diǎn)之間的弧線上才能發(fā)光。 弧AB的度數(shù)為90。
4、棱鏡與光色散
1、三棱鏡對光的折射作用
一般來說，棱鏡是由光密介質(zhì)制成的。 入射光經(jīng)棱鏡兩次折射后，出射方向與入射方向比較，向底部偏轉(zhuǎn)。
由于各種色光的折射率不同，一束白光經(jīng)三棱鏡折射后會分散，在光幕上形成七色光帶（稱為光譜）（紅光偏轉(zhuǎn)最小） ，紫光的偏轉(zhuǎn)最大。）在統(tǒng)一介質(zhì)中，七色光與下列物理量的對應(yīng)關(guān)系如下表所示：
■
[實(shí)施例4] 如圖所示，一束細(xì)紅光和一束細(xì)藍(lán)光平行入射到同一個三棱鏡上。 折射后，它們相交于光屏上的同一點(diǎn)M。 若分別用n1和n2表示三棱柱。 關(guān)于紅光和藍(lán)光的折射率，下列說法正確的是（ ）
A.n1
B.n1
C.n1n2，a為紅光，b為藍(lán)光
D.n1n2，a為藍(lán)光，b為紅光
解：從圖中可以看出初中物理光的折射，光線b經(jīng)過棱鏡后的偏轉(zhuǎn)較小，因此折射率較小，為紅光。
2、全反射棱鏡
截面為等腰直角三角形的棱鏡稱為全反射棱鏡。 通過選擇合適的入射點(diǎn)，入射光經(jīng)全反射棱鏡射出后可偏轉(zhuǎn)90度（右圖1）或180度（右圖2）。 兩次使用時要特別注意光發(fā)生全反射的表面。
【實(shí)施例5】如圖所示，自行車尾燈采用全反射棱鏡。 雖然它沒有兩盞燈，但在夜間騎行時，從后面來的汽車發(fā)出的強(qiáng)光會經(jīng)過尾燈反射回來，使汽車駕駛員注意到前面有一輛自行車。 尾燈的原理如圖所示。 下列說法正確的是()
A.車燈應(yīng)來自左側(cè)，并在尾燈的左表面產(chǎn)生全反射。
B.車燈應(yīng)來自左側(cè)，并在尾燈右側(cè)表面產(chǎn)生全反射。
C.車燈應(yīng)來自右側(cè)，并在尾燈的左側(cè)表面產(chǎn)生全反射。
D.車燈應(yīng)來自右側(cè)初中物理光的折射，并在尾燈右表面產(chǎn)生全反射。
解決方法：操作全反射棱鏡，使入射光偏轉(zhuǎn)180度。 光線應(yīng)從斜邊入射，在兩個直角邊上會連續(xù)發(fā)生兩次全反射，故選C。
3、玻璃磚
所謂玻璃磚一般是指截面為矩形的棱柱體。 當(dāng)光從上表面入射，從下表面出射時，其特性為：
⑴出射光線與入射光線平行；
⑵ 各種顏色的光第一次射入后就會消散；
⑶出射光的側(cè)移與玻璃磚的折射率、入射角、厚度有關(guān)；
⑷ 玻璃磚可用于測量玻璃的折射率。
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