幾何光學(xué)中最的應(yīng)用_第1頁
幾何光學(xué)中最的應(yīng)用_第2頁
幾何光學(xué)中最的應(yīng)用_第3頁
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1、幾何光學(xué)中“最”的應(yīng)用 高翔在幾何光學(xué)中，光的折射，光的全反射，光的色散是高考的重點(diǎn)。而在許多考題中重點(diǎn)體現(xiàn)了“最”的應(yīng)用。一、臨界角的兩個(gè)最。1、當(dāng)光線由空氣射入介質(zhì)時(shí)，介質(zhì)的臨界角是折射光線的最大折射角。例：高中物理第三冊(cè)14頁例題在水中的魚看來，水面上和岸上的所有景物，都出現(xiàn)在頂角約為97.6°的倒立圓錐里，為什么？解析：水面上和岸上的所有景物發(fā)出的光射入水中的入射角從0°到90°全有，射入水中后折射角的最大值為水的臨界角48.8°。所以折射光線的范圍0°到48.8°。因此在水中的魚看來，水面上所有的景物都出現(xiàn)在頂角為2倍臨界角

2、的圓錐里。此題解題的關(guān)鍵就是理解臨界角之最。2、當(dāng)光線由介質(zhì)射向空氣時(shí)，臨界角是發(fā)生折射時(shí)的最大入射角。例：（2006年，北京市高考題，第16題）水的折射率為n°，距水面h深處有一個(gè)點(diǎn)光源，岸上的人看到水面被該光源照亮的圓形區(qū)域的直徑是多少？解析：水面上被光源照亮的區(qū)域是由折射光線形成的。確定區(qū)域的直徑就是確定折射光線的邊界光線。而邊界光線對(duì)應(yīng)的就是入射角最大的折射光線。（即臨界角）所以：由 得 二、光的色散中單色光之最在光的色散中，我們發(fā)現(xiàn)了白光中有七種顏色的單色光。其中紅光是波長(zhǎng)最大，頻率最小、折射率最小的單色光。紫光是頻率最大，波長(zhǎng)最小，折射率最大的單色光。由還可得到，紅光的臨角是最大的。紫光的臨界角是最小的。所以紅光是最容易折射的單色光，紫光是最易全反射的單色光。例：如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑為R，直徑為MN，一束白光從Q點(diǎn)垂直于直徑MN的方向射入半圓形玻璃磚，從玻璃磚的圓弧面射出后，打到光屏上得到由紅到紫的彩色光帶。已知，如果保持入射光線和光屏位置不變，而使半圓形玻璃沿直徑方向向上移動(dòng)。移動(dòng)距離小于R，則最先消失的是什么顏色的光。解析：最先消失的一定是最先發(fā)生全反射的。而在七種顏色的單色光中，紫光是最易發(fā)生全反射的。所以最先消失的應(yīng)該是紫光。此題還可倒過來考查，半圓形玻璃磚在向上移動(dòng)的過程中最先射出的是哪種單色光。（最先射出的當(dāng)然

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