第12章第3讲 光的折射 全反射

1、第3讲光的折射全反射第十二章第十二章 机械振动与机械波机械振动与机械波 光光 电磁波与相对论电磁波与相对论理解折射率的概念，掌握光的折射定律理解折射率的概念，掌握光的折射定律.掌握全反射的条件，会进行有关简单的计算掌握全反射的条件，会进行有关简单的计算.考纲解读考点一考点一考点二考点二考点三考点三限时自测限时自测练出高分练出高分 考点一 光的折射定律同一平面正可逆【考点逐项排查】答案 考点一 光的折射定律光学性质介质本身性质密度大小1答案 考点一 光的折射定律解析 n由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角无关，故选项A、B均错；由于真空中的光速是一个定值，故n与v成反比是正确的，选项C

2、正确；由于vf，当f一定时，v与成正比，又n与v成反比，故n与也成反比，选项D正确.CD【题组阶梯突破】解析答案213 考点一 光的折射定律2.如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气.当出射角i和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为.已知棱镜顶角为，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为()解析答案213 考点一 光的折射定律3.虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明.两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示.M、N、P、Q点的颜色分别为(

3、)A.紫、红、红、紫B.红、紫、红、紫C.红、紫、紫、红D.紫、红、紫、红解析玻璃对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大.偏折小，红光偏折小，红光解析答案213 考点一 光的折射定律应用光的折射定律解题的一般思路应用光的折射定律解题的一般思路1.根据入射角、折射角及反射角之间的关系，作出比较完整的光路图.2.充分利用光路图中的几何关系，确定各角之间的联系，根据折射定律求解相关的物理量：折射角、折射率等.3.注意在折射现象中，光路是可逆的.规律总结返回内容呈现 考点二 全反射现象1.定义：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线将，只剩下反射光线的现象.2.条件：(1)光从光

4、密介质射入光疏介质.(2)入射角临界角.3.临界角：折射角等于90时的入射角.若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C，则sinC.介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小.消失大于或等于【考点逐项排查】答案 考点二 全反射现象思维深化请判断下列说法是否正确.(1)光密介质和光疏介质是相对而言的.同一种介质，相对于其他不同的介质，可能是光密介质，也可能是光疏介质.()(2)如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都会发生全反射现象.()(3)在光的反射和全反射现象中，均遵循光的反射定律，光路均是可逆的.()(4)当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的

5、折射和反射现象，在全反射现象中，也是如此.()答案 考点二 全反射现象4.如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是()【题组阶梯突破】解析答案546 考点二 全反射现象5.打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角切磨在12，光线一定在OP边发生全反射B.若2，光线会从OQ边射出C.若1，光线会从OP边射出D.若解析答案546 考点二 全反射现象方法提炼返回内容呈现 考点三 光路控制问题平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制类别项目平行玻璃砖三棱镜圆柱体(球)结构玻璃砖上下表面是平行的横截面为三角形横截面是圆对光线的作用通过

6、平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底边偏折圆界面的法线是过圆心的直线，经过两次折射后向圆心偏折应用测定玻璃的折射率全反射棱镜，改变光的传播方向改变光的传播方向【考点逐项排查】 考点三 光路控制问题特别提醒不同颜色的光的频率不同，在同一种介质中的折射率、光速也不同，发生全反射现象的临界角也不同. 考点三 光路控制问题7.如图所示，两细束平行的单色光a、b射向同一块玻璃砖的上表面，最终都从玻璃砖的下表面射出.已知玻璃对单色光a的折射率较小，那么下列说法中正确的有()A.进入玻璃砖后两束光仍然是平行的B.从玻璃砖下表面射出后，两束光不再平行C.从

7、玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离一定减小了D.从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离可能和射入前相同【题组阶梯突破】解析答案879 考点三 光路控制问题8.如图所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M，若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列说法中正确的是()A.n1n2，a为红光，b为蓝光B.n1n2，a为红光，b为蓝光D.n1n2，a为蓝光，b为红光解析由题图可知，b光线经过三棱镜后的偏折角较小，因此折射率较小，是红光.解析答案879 考点三 光路控制问题返回解析答案879 限时自测1.(多选)如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱

8、形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线.则_.A.在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B.在真空中，a光的波长小于b光的波长C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D.若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距b偏折小，nbna，fbna，fbfa解析答案21345 限时自测解析由题意知，折射线和入射线位于法线的同一侧，n1，由折射定律可知，入射角等于折射角，所以选项B正确.解析答案21345 限时自测4.一束白光从顶角为的一边以较大的入射角i射入并通过三棱镜

9、后，在屏P上可得到彩色光带，如图所示，在入射角i逐渐减小到零的过程中，假如屏上的彩色光带先后全部消失，则()A.红光最先消失，紫光最后消失B.紫光最先消失，红光最后消失C.紫光最先消失，黄光最后消失D.红光最先消失，黄光最后消失解析答案21345 限时自测5.一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面.在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上.已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求平板玻璃的折射率.返回解析答案21345 练出高分21345678912111310A解析答案 练出高分2.一束复色光由空气斜射

10、向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b.已知a光的频率小于b光的频率，下列光路图正确的是()解析两种单色光射入玻璃砖时的折射角小于入射角，据此可排除选项A、B；已知a光的频率小于b光的频率，那么a光在玻璃砖中的折射率较小，入射角相同时，折射角较大，选项D正确.D21345678912111310解析答案 练出高分C21345678912111310解析答案 练出高分4.一束由红、紫两色光组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜.下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是()解析光通过玻璃三棱镜后向它的横截面的底边偏折，故C、D选项错误；同一介质对频率越高的光的折射率越

11、大，所以复色光经玻璃折射后，光路应分开，故A选项错误；紫光的频率比红光的大，故经玻璃三棱镜后紫光的偏折程度大于红光，故B选项正确.B21345678912111310解析答案 练出高分C21345678912111310解析答案 练出高分6.如图所示，光导纤维由内芯和包层两个同心圆柱体组成，其中心部分是内芯，内芯以外的部分为包层，光从一端进入，从另一端射出，下列说法正确的是()A.内芯的折射率大于包层的折射率B.内芯的折射率小于包层的折射率C.不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间相同D.若紫光以如图所示角度入射时，恰能在内芯和包层分界面上发生全反射，则改用红光以同样角度

12、入射时，也能在内芯和包层分界面上发生全反射21345678912111310解析答案 练出高分解析光导纤维是依据全反射原理工作的，内芯的折射率大于包层的折射率，选项A正确，B错误；不同频率的可见光在同一介质中的传播速度不同，从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间一般不相同，选项C错误；若将紫光改用红光也以同样角度入射时，由于红光临界角大于紫光，所以不能在内芯和包层分界面上发生全反射，选项D错误.答案A21345678912111310 练出高分CDE21345678912111310解析答案 练出高分8.(多选)如图所示，两束平行的甲光和乙光，相距为d，斜射到置于空气中的矩形玻璃砖上，若

13、光线在玻璃砖内不重叠，当它们从玻璃砖的下表面射出时()A.若甲为紫光，乙为红光，则两条出射光线间距离一定大于dB.若甲为紫光，乙为红光，则两条出射光线间距离可能小于dC.若甲为红光，乙为紫光，则两条出射光线间距离可能大于dD.若甲为红光，乙为紫光，则两条出射光线间距离一定小于d21345678912111310解析答案 练出高分解析根据光学规律知两束出射光线仍平行；红光和紫光对玻璃砖的折射率不同，紫光的折射率大，紫光的侧移量大，红光的侧移量小，用极限法，红光的侧移量小，小到等于零，不偏转，沿直线传播.若甲为紫光，乙为红光，两条出射光线间距离一定大于d，如图a所示，选项A正确，B错误；若甲为红光，乙为紫光，则两条出射光线间距离一定小于d，如图b所示，选项C错误，D正确.