折射
概念
折射率
相對折射
折射的應(yīng)用
目錄
1摘要
2基本信息
3概念
4折射率
5相對折射
6全反射
7光的折射
8折射的應(yīng)用
9透鏡簡介
10折射題型
11參考資料
光的折射：光從一種透明介質(zhì)斜射入另一種透明介質(zhì)時，傳播方向通常會發(fā)生變化，這些現(xiàn)象叫光的折射。理解：光的折射與光的反射一樣都是發(fā)生在兩種介質(zhì)的交界處，只是反射光返回原介質(zhì)中，而折射光則步入到另一種介質(zhì)中，因為光在在兩種不同的物質(zhì)里傳播速率不同，故在兩種介質(zhì)的交界處傳播方向發(fā)生變化，這就是光的折射。注意：在兩種介質(zhì)的交界處，既發(fā)生折射，同時也發(fā)生反射。反射光光速與入射光相同，折射光光速與入射光不同。比如當一條木棍插在水上面時，單用肉眼看會以為木棍步入水底時折曲了，這是光步入水上面時，形成折射，才帶來這些效果
基本信息
英文名
折射
別稱
屈折
外文名
拼音
類型
光學(xué)名詞
概念
折射（），亦稱屈折，是一個光學(xué)名詞，指光從一種介質(zhì)步入另一種介質(zhì)，或則在同一種介質(zhì)中折射率不同的部份運行時，因為聲速的差別，使光的運行方向改變的現(xiàn)象。比如當一條木棍插在水上面時，單用肉眼看會以為木棍步入水底時折曲了，這是光步入水上面時，形成折射，才帶來這種療效。[1]
折射率
英語名稱：indexof;index[1]
定義：光從真空射入介質(zhì)發(fā)生折射時，光在發(fā)生折射時入射角與折射角符合斯涅爾定理（Snell'sLaw）。入射角i與折射角r的余弦之比n稱作介質(zhì)的“絕對折射率”，簡稱“折射率”。
公式：n=sini/sinr，這條公式被稱為斯涅爾公式。
說明：表示在兩種介抽中光速比值的數(shù)學(xué)量。當光線從空氣穿入緊密的介質(zhì)（固體、水或任何液體）時，即改變它的進行方向。光線入射角的余弦與折射角的余弦比，或光線通過真空時與通過介質(zhì)時的速率比，就是折射率。折射率隨介質(zhì)的性質(zhì)和密度、光線的波長、溫度而變化。介質(zhì)的折射率通常都小于1。同一介質(zhì)對不同波長的光，具有不同的折射率。可見光折射率一般隨著波長的減少而減小，即綠光最小、紫光最大。除非常說明以外，某物體的折射率數(shù)值，是指對鈉黃光（D線）說的。折射率的測定是在一定的濕度下（一般是20℃）在折射計中進行。在個別情況下，可以借助折射率的測定觀察聚合反應(yīng)的進程。在油漆工業(yè)中，介質(zhì)和染料的折射率的差異，可用以決定油墨的遮蓋力。在塑膠工業(yè)中，折射率和濕度的關(guān)系，可用以確定透明樹脂的研究融化體溫。在油脂和麻油工業(yè)中，從及晶體等中，折射率是一項重要的數(shù)學(xué)常數(shù)。[1]
相對折射
由法國物理家斯涅爾發(fā)覺，是在光的折射現(xiàn)象中，確定折射光線方向的定理。當光由第一媒質(zhì)（折射率n1）射入第二媒質(zhì)（折射率n2）時，在平滑界面上，部份光由第一媒質(zhì)步入第二媒質(zhì)后即發(fā)生折射。實驗強調(diào)：（1）折射光線坐落入射光線和界面法線所決定的平面內(nèi)；（2）折射線和入射線分別在法線的右側(cè)；（3）入射角i的余弦和折射角i′的余弦的比值，對折射率一定的兩種媒質(zhì)來說是一個常數(shù).[1]
通俗的說，就是光由光速大的介質(zhì)中步入光速小的介質(zhì)中時光的折射平行玻璃磚，折射角大于入射角；從光速小的介質(zhì)步入光速大的介質(zhì)中時，折射角小于入射角。此定理是幾何光學(xué)的基本實驗定理。它適用于均勻的各向同性的媒質(zhì)。拿來控制光路和拿來成象的各類光學(xué)儀器，其光路結(jié)構(gòu)原理主要是依據(jù)光的折射和反射定理。此定理也可依據(jù)光的波動概念導(dǎo)入，所以它也可應(yīng)用于無線電波和聲波等的折射現(xiàn)象。
折射定理（）或斯涅爾定理（Snell'sLaw）
光線通過兩介質(zhì)的界面折射時,確定入射光線與折射光線傳播方向間關(guān)系的定理,幾何光學(xué)基本定理之一。入射光線與通過入射點的界面法線所構(gòu)成的平面稱為入射面,入射光線和折射光線與法線的傾角分別名為入射角和折射角,以θi和θt表示。折射定理為:①折射光線在入射面內(nèi)。②入射角和折射角的余弦之比為一常數(shù),用n21表示,即
sinθi/sinθt=n21
sinθi/sinθt=v1/v2=n21
式中n21稱為第二介質(zhì)對第一介質(zhì)的相對折射率。
最早定量研究折射現(xiàn)象的是公元2世紀法國人C.托勒密,他測定了光從空氣向水底折射時入射角與折射角的對應(yīng)關(guān)系,盡管實驗結(jié)果并不精確,但他是第一個通過實驗定量研究折射規(guī)律的人。1621年,英國語文家W.斯涅耳通過實驗精確確定了入射角與折射角的余割之比為一常數(shù)的規(guī)律,即
cscθi/cscθt=常數(shù)
故折射定理又稱斯涅耳定理。1637年,英國人R.笛卡兒在《折光學(xué)》一書中首次公布了具有現(xiàn)代方式余弦之比的規(guī)律。與光的反射定理一樣,最初由實驗確定的折射定理可依照費馬原理、惠更斯原理或光的電磁理論證明之。
上述光的折射定理只適用于由各向同性介質(zhì)構(gòu)成的靜止界面。[1]
全反射
光由光密（即光在其中傳播速率較小的）媒質(zhì)射到光疏（即光在其中傳播速率較大的）媒質(zhì)的界面時，全部被反射回原媒質(zhì)內(nèi)的現(xiàn)象。[1]
當光射到兩種介質(zhì)界面，只形成反射而不形成折射的現(xiàn)象．當光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，折射角將小于入射角．當入射角減小到某一數(shù)值時，折射角將達到90°，這時在光疏介質(zhì)上將不出現(xiàn)折射光線，只要入射角小于上述數(shù)值時，均不再存在折射現(xiàn)象，這就是全反射．所以形成全反射的條件是：①光必須由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)．②入射角必須小于臨界角．
臨界角是折射角為90度時對應(yīng)的入射角（只有光線從光密介質(zhì)步入光疏介質(zhì)且入射角小于臨界角時光的折射平行玻璃磚，就會發(fā)生全反射）[1]
光的折射
光的折射規(guī)律：光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時，折射光線與入射光線、法線在同一平面上，折射光線和入射光線分居法線一側(cè)；折射角大于入射角；入射角減小時，折射角也隨著減小；當光線垂直射向介質(zhì)表面時，傳播方向不變，在折射中光路可逆。
理解：折射規(guī)律分三點：（1）三線一面（2）兩線分居（3）兩角關(guān)系分三種情況：①入射光線垂直界面入射時，折射角等于入射角等于0°；②光從空氣斜射入水等介質(zhì)中時，折射角大于入射角；③光從水等介質(zhì)斜射入空氣中時，折射角小于入射角。[1]
折射的應(yīng)用
人們借助折射原理發(fā)明了透鏡透鏡有凸透鏡和凹透鏡，細分又有雙凸、平凸、凹凸、雙凹、平凹、凸凹六種。[1]
中央部份比邊沿部份厚的叫凸透鏡，中央部份比邊沿部份薄的叫凹透鏡，凸透鏡具有會聚光線的作用，所以也叫“會聚透鏡”、“正透鏡”（可用于散光與老花鏡），凹透鏡具有發(fā)散光線的作用，所以也叫“發(fā)散透鏡”、“負透鏡”(可用于散光墨鏡)。
透鏡是組成顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的最基本的光學(xué)器件，目鏡、目鏡及聚光鏡等部件均由單個和多個透鏡組成。
如，放大鏡、望遠鏡、顯微鏡等
人們還將用光的全反射原理應(yīng)用在了現(xiàn)代通信，發(fā)明了光纖
光纖上載的不是聯(lián)通號，而是光訊號，這樣促使訊號傳輸距離比在線纜上降低許多，節(jié)約了成本，擴大了帶寬
光纖分為兩層，外層與內(nèi)層密度不一樣，為形成全反射創(chuàng)造條件；這樣，當光以一定角度入射時，按照全反射原理，可形成全反射，于是，光在光纖中前進所消耗的能量十分小，所以，光訊號在光纖中經(jīng)過很長一段距離才須要用一個中繼器強化硬度。[1]
透鏡簡介
透鏡及分類[1]
透鏡：透明物質(zhì)制成（通常是玻璃），起碼有一個表面是球面的一部份，且透鏡長度遠比其球面直徑小的多。
分類：凸透鏡：邊沿薄，中央厚
凹透鏡：邊沿厚，中央薄
主光軸，光心、焦點、焦距
主光軸：通過兩個球心的直線
光心：主光軸上有個特殊的點，通過它的光線傳播方向不變。（透鏡中心可覺得是光心）
焦點：凸透鏡能使跟主軸平行的光線會聚在主光軸上的一點，這點叫透鏡的焦點，用“F”表示
虛焦點：跟主光軸平行的光線經(jīng)凹透鏡后顯得發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線相交在主光軸上一點，這一點不是實際光線的會聚點，所以叫虛焦點。
焦距：焦點到光心的距離叫焦距，用“f”表示。
每位透鏡都有兩個焦點、焦距和一個光心。
凸透鏡成像規(guī)律：實像物體同側(cè)；虛像物體異側(cè)；物遠虛像小而近物近虛像大而遠。
為了使幕上的像“正立”（朝上），幻kt板要倒著插。
拍照機的鏡頭相當于一個凸透鏡，黑箱中的膠卷相當于光屏，我們調(diào)節(jié)變焦環(huán)，并非調(diào)焦距，而是調(diào)鏡頭到膠卷的距離，物離鏡頭越遠，膠卷就應(yīng)緊靠鏡頭
介質(zhì)對光的折射率：[絕對折射率]
n=sini/sinr
它表示光在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)對光的一種特點。
介質(zhì)對介質(zhì)的折射率：[相對折射率]
光從介質(zhì)1射入介質(zhì)2發(fā)生折射時，入射角θ1與折射角θ2的余弦之比n21稱作介質(zhì)2相對介質(zhì)1的折射率，即“相對折射率”。為此，“絕對折射率”可以看作介質(zhì)相對真空的折射率。
n'=sinθ1/sinθ2=n2/n1
它是表示在兩種（各向同性）介質(zhì)中光速比值的化學(xué)量。[1]
折射題型
1、下列例子中屬于光的反射現(xiàn)象的是()[1]
A、在平淡的海邊看見樹的倒影B、白天濃密綠蔭下有許多小方形光斑
C、夜晚，路燈下看見自己的影子D、圓形玻璃缸中的烏龜，看起來變大了
2．目前光污染越來越嚴重，白亮污染是普遍的一類光污染，建筑物的玻璃幕墻、釉面山墻、磨光花崗石和各類油墨都能引起白亮污染，產(chǎn)生白亮污染的主要緣由是因為()
A、光的反射B、光的折射C、光有能量D、光順著直線傳播
3．人站在直立的平面鏡前，要看見自己的四肢像，鏡長最少應(yīng)是人臂展的()
A、1/3B、1/2C、1/4D、一樣高
4．為了使和水平方向成50°角的陽光豎直射入井里，這么平面鏡的反射面和水平面應(yīng)成_____度角放置。
5．有一種液面微變監(jiān)視器，基本結(jié)構(gòu)原理如圖所