高考物理三轮冲刺题型归纳讲练专题33 光的折射与全反射（原卷版）.doc

专题33光的折射与全反射

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TOC\o1-3\h\z\u题型一折射定律和折射率的理解及应用 1

题型二全反射现象的理解和综合分析 4

题型三光路控制问题分析 7

[考点分析]

题型一折射定律和折射率的理解及应用

1．折射定律

图1

(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．

(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．

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

（多选）直角三角形ABC为固定玻璃三棱镜的截面，a、b两种单色光组成的一束光由直角边AC上O点射入，两种光折射后在玻璃砖内的光线关于OO对称，OO垂直于AB，光路如图所示。关于a、b两种单色光下列说法正确的是（）

A．棱镜对a光的折射率小于对b光的折射率

B．a、b两种光在棱镜内的传播时间相等

C．a、b两种光从AB边折射出的光线与AB边的夹角相等

D．逐渐增大光线在O点入射角度，a光在AB边上不会发生全反射

E．用同一双缝干涉仪产生干涉条纹，相邻亮条纹间距a光大于b光

（多选）在生产玻璃的过程中，有时会有空气进入玻璃，形成空气泡。如图，一边长为4R的方形玻璃元件的中心处有一个半径为R的圆形空气泡。用一束与AB边夹角为45°光从E点射入玻璃。AE＝d，玻璃折射率n=2

A．若0＜d＜2R，光都能经过内圆

B．若d＝2R，光从BC边射出

C．若d=(2?33

D．若d=(2?33

如图所示，水平地面上放有一个装满折射率n=2

A．光自S发出到从正方体的四个侧面（不包括顶面）射出所经历的最长时间为2R

B．光自S发出到从正方体的四个侧面（不包括顶面）射出所经历的最长时间为22

C．当点光源S移动到正方体的中心时，光能从正方体四个侧面上射出部分的总面积为16R2

D．当点光源S移动到正方体的中心时，光能从正方体四个侧面上射出部分的总面积为4πR2

导光管采光系统由采光装置、光导管和漫射系统组成，如图甲所示。某地铁站导光管采光系统中的半球形采光装置和圆柱形光导管过球心的截面如图乙所示，其中半球的直径d＝45cm，光导管长度L＝12.6m，一束平行单色光在该竖直平面内从采光装置上方以与方向成45°角的方向射入，已知采光装置对该单色光的折射率为2，导光管底面到地铁站地面的距离为3m，则AB界面有光照射到的区域长度与无采光装置和漫射装置（如图丙所示）时地面上左、右两侧光斑的最远距离分别为（）

A．45cm6.45m B．90+4524

C．90+4524cm6.45m

题型二全反射现象的理解和综合分析

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．

光导纤维可简化为长玻璃丝，只有几微米到一百微米，由于很细，一定程度上可以弯折。如图所示将一半径为r的圆柱形光导纤维，做成外半径为R的半圆形，一细光束由空气中从纤维的左端面圆心O1点射入，入射角α＝53°，已知光导纤维对该光的折射率为43，sin53°＝0.8，sin37°＝0.6。要使从左端面射入的光能够不损失的传送到半圆形光导纤维的另一端，

A．R≥4r B．R≥16r C．R≤16r D．R≤4r

打磨