高考物理一轮复习考点精讲精练第29讲　光的折射 全反射（解析版）.doc

第29讲光的折射全反射

1、理解和掌屋射定律及应用。

2、理解和掌握全反射定律及应用。

考点一折射定律的理解与应用

1．折射定律

(1)内容：如图所示，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．

(2)表达式：eq\f(sinθ1,sinθ2)＝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＝eq\f(sinθ1,sinθ2).

(3)计算公式：n＝eq\f(c,v)，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．

(4)公式n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角．

（2024?广东模拟）图甲为太阳光穿过转动的六角形冰晶形成“幻日”的示意图，图乙为太阳光穿过六角形冰晶的过程，a、b是其中两种单色光的光路，则在冰晶中（）

A．a的折射率比b的大 B．a的频率比b的大

C．a的传播速度比b的小 D．a的波长比b的大

【解答】解：ABD、由图可知，太阳光射入冰晶时，a光的偏折程度比b光的偏折程度小，则a的折射率比b的小，a的频率比b的小，a的波长比b的大，故AB错误，D正确；

C、a的折射率比b的小，根据v=c

故选：D。

（2024?柳州模拟）如图所示为一圆柱形玻璃砖的截面，O为圆心，AB为一条直径，光线a、b均从C点射入，光线a平行于AB，光线b与光线a的夹角α＝15°，两条光线的折射光线均经过B点，θ＝60°，则光线a、b在玻璃砖中传播的时间之比为（）

A．63 B．62 C．22

【解答】解：画出光线的折射如图

结合几何关系可知光线a在C点的入射角ia＝60°，折射角ra＝30°

则折射率为na=

解得na=

光线b在C点的入射角ib＝45°，折射角rb＝30°

则折射率为nb=

解得nb=

光在介质中的传播速度为v=

由于路程相同t=

解得光线a、b在玻璃砖中传播的时间之比为62

故选：B。

（2024?绍兴二模）如图所示一束宽度为a的平行单色光，从折射率为n的介质1进入到折射率为n2的介质2中，单色光宽度变为b（b＞a），已知单色光入射点A、B两点距离为c，下列说法正确的是（）

A．n1

B．n1

C．单色光在介质1的频率小于在介质2的频率

D．单色光在介质1的波长小于在介质2的波长

【解答】解：AB.设入射角为θ1，折射角为θ2，根据折射定律得

sinθ

根据几何关系得

n1

故A错误，B正确；

C.光的频率由光源决定，与介质无关，则单色光在介质1的频率等于在介质2的频率，故C错误

D.根据v=cn知，单色光在介质1中的速度大于在介质2中的速度，根据λ

故选：B。

考点二全反射现象的理解与应用

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sinC＝eq\f(1,n).介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小．

（2024?广东二模）如图所示，正方形ABCD为一个立方体冰块的截面，一束从Q点射出的单色光经M点射入该冰面内，入射角为θ，但具体角度值无法测量，光线在AB边上的N点射出，QM连线的延长线与AB边交于P点，已知MP和MN的长度，根据以上信息（）

A．不能求得冰块折射率

B．光线进入冰块中传播时频率变小

C．减少θ角，光线在AB边可能会发生全反射

D．无论怎么改变θ角，光线在AB边都不可能会发生全反射

【解答】解：A．作出如图所示的光路图，可知其折射率

可得

n=sinθ

故A错误；

B．光的传播频率与传播介质无关，即光线进入冰块中传播时频率不变，故B错误；

CD．减小θ角时，折射角随之减小，但对应AB边的入射角却逐渐变大，当AB边的入射角大于其对应的临界角时，便可发生全反射，故C正确，D错误。

故选：C。

（2024?新泰市校级一模）如图所示，半圆形玻璃砖OEFG的半径为R，O为圆心，M为直径上的一点，F为半圆的顶点，让一细激光束从M点沿纸面射入，当θ＝0°时，光线恰