《高考備考指南 物理 》課件-第3講　光的折射　全反射

機械振動和光學第十二章

第3講光的折射全反射(本講對應系統(tǒng)用書P265)欄目導航01知識

梳理查漏02題點

各個擊破03配套訓練知識梳理查漏1知識一

光的折射1.光的折射光從一種介質進入另一種介質時，_________發(fā)生改變的現(xiàn)象.

傳播方向2.折射定律(1)內容：折射光線與入射光線、法線處在___________內，折射光線與入射光線分別位于法線的______；入射角的正弦與折射角的正弦成______.

(2)表達式：________，式中n12是比例常數(shù).

(3)在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的.同一平面兩側正比

折射角的正弦

小于

CD【解析】介質的折射率是一個反映介質光學性質的物理量，由介質本身和光的頻率共同決定，與入射角、折射角無關，A、B錯誤.由于真空中的光速是一個定值，故n與v成反比，C正確.由于v=λf，當f一定時，v與λ成正比.又n與v成反比，n與λ也成反比，D正確.知識二

全反射1.全反射(1)定義：光從光密介質射入光疏介質，當入射角增大到某一角度時，折射光線將________，只剩下反射光線的現(xiàn)象.

(2)條件：①光從光密介質射向光疏介質；②入射角_____________臨界角.

消失大于等于(3)臨界角：折射角等于90°時的入射角.若光從光密介質(折射率為n)射向真空或空氣時，發(fā)生全反射的臨界角為C，則sinC=________.介質的折射率越大，發(fā)生全反射的臨界角越小.

2.光導纖維光導纖維的原理是利用光的________(如圖所示).

全反射3.光的色散(1)色散現(xiàn)象：白光通過三棱鏡會形成____________________________七種色光組成的彩色光譜.

(2)成因：由于n紅<n紫，所以以相同的入射角射到棱鏡界面時，紫光的折射角________，紫光折射得更明顯些，當它們射出另一個界面時，紫光的偏折角________，紅光的偏折角________.

較小紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫較小較大

A題點各個擊破2命題點一折射定律的理解及應用［師生共研類］

(3)折射率與介質的密度沒有關系，光密介質不是指密度大的介質.(4)折射率的大小不僅與介質本身有關，還與光的頻率有關.在同一種介質中，頻率越大的色光折射率越大，傳播速度越小.(5)同一種色光在不同介質中雖然波速、波長不同，但頻率相同.2.平行玻璃磚、三棱鏡和圓柱體(球)對光路的控制項目平行玻璃磚三棱鏡圓柱體(球)結構玻璃磚上下表面是平行的橫截面為三角形橫截面是圓對光線的作用通過平行玻璃磚的光線不改變傳播方向，但發(fā)生側移通過三棱鏡的光線經(jīng)兩次折射后，出射光線向棱鏡底面偏折圓界面的法線是過圓心的直線；經(jīng)過兩次折射后光線向圓心偏折應用測定玻璃的折射率全反射棱鏡，改變光的傳播方向改變光的傳播方向

1.(2023年江蘇卷)地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大.太陽光斜射向地面的過程中會發(fā)生彎曲.下列光路圖中能描述該現(xiàn)象的是()【解析】根據(jù)折射定律n上sin

θ上=n下sin

θ下，由于地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大，則n下>n上，從高到低θ下逐漸減小，光線應逐漸趨于豎直方向，A正確.A2.(多選)(2023年全國甲卷)等腰三角形△abc為一棱鏡的橫截面，ab=ac.一平行于bc邊的細光束從ab邊射入棱鏡，在bc邊反射后從ac邊射出，出射光分成了不同顏色的兩束，甲光的出射點在乙光的下方，如圖所示.不考慮多次反射.下列說法正確的是()A.甲光的波長比乙光的長B.甲光的頻率比乙光的高C.在棱鏡中的傳播速度，甲光比乙光的大D.該棱鏡對甲光的折射率大于對乙光的折射率E.在棱鏡內bc邊反射時的入射角，甲光比乙光的大ACE

3.(2023年浙江卷)如圖所示為一斜邊鍍銀的等腰直角棱鏡的截面圖.一細黃光束從直角邊AB以角度θ入射，依次經(jīng)AC和BC兩次反射，從直角邊AC出射，出射光線相對于入射光線偏轉了α角.則α()A.等于90°B.大于90°C.小于90°D.與棱鏡的折射率有關A

命題點二光的折射、全反射的綜合應用［師生共研類］1.求解光的折射、全反射的注意點(1)光密介質和光疏介質是相對而言的.同一種介質相對于其他不同的介質，可能是光密介質，也可能是光疏介質.(2)如果光線從光疏介質進入光密介質，則無論入射角多大，都不會發(fā)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)當光射到兩種介質的界面上時，往往同時發(fā)生光的折射和反射現(xiàn)象，但在全反射現(xiàn)象中，只發(fā)生反射，不發(fā)生折射.2.解答全反射類問題的方法(1)根據(jù)題意畫出光的折射或恰好發(fā)生全反射的光路圖.(2)作圖時找出具有代表性的光線，如符合邊界條件的臨界光線等.(3)利用平面幾何知識分析線、角關系，找出入射角、折射角或臨界角，注意入射角、折射角均以法線為標準.(4)以剛好發(fā)生全反射的光線為比較對象來判斷其他光線是否發(fā)生全反射，從而畫出其他光線的光路圖.例2

(2021年廣東卷)如圖所示，一種光學傳感器是通過接收器Q接收到光的強度變化而觸發(fā)工作的.光從擋風玻璃內側P點射向外側M點再折射到空氣中，測得入射角為α，折射角為β；光從P點射向外側N點，剛好發(fā)生全反射并被Q接收.求光從玻璃射向空氣時臨界角θ的正弦值表達式.

2.(2022年廣東卷)一個水平放置的圓柱形罐體內裝了一半的透明液體，液體上方是空氣，其截面如圖所示.一激光器從罐體底部P