新步步高高考物理（江苏专用）大一轮复习文档（讲义+题库）：第12章第3讲光的折射全反射2Word版含答案.docVIP

考点一　光的折射定律 1.折射定律 (1)内容：如图1所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比. 图1 (2)表达式：＝n. (3)在光的折射现象中，光路是可逆的. 2.折射率 (1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量. (2)定义式：n＝. (3)计算公式：n＝，因为vc，所以任何介质的折射率都大于1. (4)当光从真空(或空气)射入某种介质时，入射角大于折射角；当光由介质射入真空(或空气)时，入射角小于折射角. 3.折射率的理解 (1)折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关. (2)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. (3)同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小. 1.[对折射率的理解](多选)关于折射率，下列说法正确的是(　　) A.根据n＝可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比 B.根据n＝可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比 C.根据n＝可知，介质的折射率与光在该介质中的光速成反比 D.同一频率的光由真空进入某种介质时，折射率与光在介质中的波长成反比 答案　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，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正确；由于v＝λf，当f一定时，v与λ成正比，又n与v成反比，故n与λ也成反比，选项D正确. 2.[折射率的计算](2015·江苏·12B(3))人造树脂是常用的眼镜镜片材料.如图2所示，光线射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P点.已知光线的入射角为30°，OA＝5 cm，AB＝20 cm，BP＝12 cm，求该人造树脂材料的折射率n. 图2 答案　或1.5 解析　设折射角为r，由折射定律n＝，其中i＝30° 由几何关系知 sin r＝，且OP＝ 代入数据解得n＝(或n≈1.5) 3.[折射定律的应用](2014·江苏·12B(3))Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉.电子显微镜下鳞片结构的示意图如图3所示.一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反射后从b点出射.设鳞片的折射率为n，厚度为d，两片之间空气层厚度为h.取光在空气中的速度为c，求光从a到b所需的时间t. 图3 答案　＋ 解析　设光在鳞片中的折射角为r，由折射定律得sin i＝nsin r.在鳞片中传播的路程l1＝，传播速度v＝，传播时间t1＝ 解得t1＝ 同理，在空气中的传播时间t2＝ 则t＝t1＋t2＝＋ 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. 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，折射光线将消失，只剩下反射光线的现象. 2.条件：(1)光从光密介质射入光疏介质.(2)入射角大于或等于临界角. 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sin C＝.介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小. [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，往往同时发生光的折射和反射现象，在全反射现象中，也是如此.(　×　) 4.[全反射现象](2014·福建·13)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(　　) 答案　A 解析　光从玻璃砖射向空气时，如果入射角大于临界角，则发生全反射；如果入射角小于临界角，则在界面处既有反射光线，又有折射光线，但折射角应大于入射角，选项A正确，选项C错误.当光从空气射入玻璃砖时，在界面处既有反射光线，又有折射光线，且入射角大于折射角，选项B、D错误. 5.[全反射现象的应用](2014·重庆·11(1))打磨某剖面如图4所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切磨在θ1θθ2的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射