《高考备考指南 物理 》课件-第3讲　光的折射　全反射

机械振动和光学第十二章

第3讲光的折射全反射(本讲对应系统用书P265)栏目导航01知识

梳理查漏02题点

各个击破03配套训练知识梳理查漏1知识一

光的折射1.光的折射光从一种介质进入另一种介质时，_________发生改变的现象.

传播方向2.折射定律(1)内容：折射光线与入射光线、法线处在___________内，折射光线与入射光线分别位于法线的______；入射角的正弦与折射角的正弦成______.

(2)表达式：________，式中n12是比例常数.

(3)在光的折射现象中，光路是可逆的.同一平面两侧正比

折射角的正弦

小于

CD【解析】介质的折射率是一个反映介质光学性质的物理量，由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角无关，A、B错误.由于真空中的光速是一个定值，故n与v成反比，C正确.由于v=λf，当f一定时，v与λ成正比.又n与v成反比，n与λ也成反比，D正确.知识二

全反射1.全反射(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光从光密介质射向光疏介质；②入射角_____________临界角.

消失大于等于(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.

2.光导纤维光导纤维的原理是利用光的________(如图所示).

全反射3.光的色散(1)色散现象：白光通过三棱镜会形成____________________________七种色光组成的彩色光谱.

(2)成因：由于n红<n紫，所以以相同的入射角射到棱镜界面时，紫光的折射角________，紫光折射得更明显些，当它们射出另一个界面时，紫光的偏折角________，红光的偏折角________.

较小红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫较小较大

A题点各个击破2命题点一折射定律的理解及应用［师生共研类］

(3)折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质.(4)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关.在同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小.(5)同一种色光在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同.2.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制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平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但发生侧移通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折圆界面的法线是过圆心的直线；经过两次折射后光线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

1.(2023年江苏卷)地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大.太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲.下列光路图中能描述该现象的是()【解析】根据折射定律n上sin

θ上=n下sin

θ下，由于地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，则n下>n上，从高到低θ下逐渐减小，光线应逐渐趋于竖直方向，A正确.A2.(多选)(2023年全国甲卷)等腰三角形△abc为一棱镜的横截面，ab=ac.一平行于bc边的细光束从ab边射入棱镜，在bc边反射后从ac边射出，出射光分成了不同颜色的两束，甲光的出射点在乙光的下方，如图所示.不考虑多次反射.下列说法正确的是()A.甲光的波长比乙光的长B.甲光的频率比乙光的高C.在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大D.该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率E.在棱镜内bc边反射时的入射角，甲光比乙光的大ACE

3.(2023年浙江卷)如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图.一细黄光束从直角边AB以角度θ入射，依次经AC和BC两次反射，从直角边AC出射，出射光线相对于入射光线偏转了α角.则α()A.等于90°B.大于90°C.小于90°D.与棱镜的折射率有关A

命题点二光的折射、全反射的综合应用［师生共研类］1.求解光的折射、全反射的注意点(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，都不会发生全反射.(3)光的反射和全反射均遵循光的反射定律，光路可逆.(4)当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射.2.解答全反射类问题的方法(1)根据题意画出光的折射或恰好发生全反射的光路图.(2)作图时找出具有代表性的光线，如符合边界条件的临界光线等.(3)利用平面几何知识分析线、角关系，找出入射角、折射角或临界角，注意入射角、折射角均以法线为标准.(4)以刚好发生全反射的光线为比较对象来判断其他光线是否发生全反射，从而画出其他光线的光路图.例2

(2021年广东卷)如图所示，一种光学传感器是通过接收器Q接收到光的强度变化而触发工作的.光从挡风玻璃内侧P点射向外侧M点再折射到空气中，测得入射角为α，折射角为β；光从P点射向外侧N点，刚好发生全反射并被Q接收.求光从玻璃射向空气时临界角θ的正弦值表达式.

2.(2022年广东卷)一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，液体上方是空气，其截面如图所示.一激光器从罐体底部P