新高考物理一轮复习分层提升练习专题73 光的折射和全反射（原卷版）.doc

专题73光的折射和全反射

导练目标

导练内容

目标1

光的折射定律及折射率

目标2

光的全反射

目标3

光的色散

【知识导学与典例导练】

光的折射定律及折射率

1．对折射率的理解

(1)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中传播速度的大小：v＝eq\f(c,n)。

(2)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。

(3)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．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。

【例1】如图所示，玻璃三棱镜的截面为直角三角形，其中∠A=60°，∠B=30°，∠C=90°，一束单色光照射到BC上面上的D点，当入射角i=60°时，光线折射到AB边上没有光线射出，光线反射到AC面上与BC平行，则该玻璃的折射率为（）

A．SKIPIF10 B．SKIPIF10 C．SKIPIF10 D．SKIPIF10

【例2】小华家装修，阳台窗户是双层玻璃，双层平行玻璃中间是氙气，合同规定两块玻璃的厚度相同计为d，中间夹层气体的厚度为h，小华想帮助父母看看双层玻璃是否是按合同要求安装的。设计如下：小华找到一个激光笔，让光从窗户一侧以与玻璃成SKIPIF10角入射并记录入射点A，同时记录A点在对面玻璃外面的投影点SKIPIF10，然后在窗户另一侧记录出射点的位置B。测量SKIPIF10的距离。已知玻璃的折射率为SKIPIF10，认为氙气的折射率为1。如果按合同要求玻璃、气体、玻璃分别是SKIPIF10、SKIPIF10、SKIPIF10安装的窗户，则SKIPIF10的长度约为（）

A．SKIPIF10 B．SKIPIF10 C．SKIPIF10 D．SKIPIF10

光的全反射

光的折射和全反射问题的解题要点

两个技巧

四点注意

(1)解答全反射类问题时，要抓住发生全反射的两个条件：

①光必须从光密介质射入光疏介质；

②入射角大于或等于临界角。

(2)利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键，且在作光路图时尽量与实际相符。

(1)明确哪种是光密介质、哪种是光疏介质。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，都不会发生全反射现象。

(3)光的反射、折射和全反射现象，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，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射。

【例3】如图所示，甲、乙两块透明介质，折射率不同（均大于1），截面为SKIPIF10圆周，半径均为R，对接成半圆。一细光束从a点垂直射入甲中，在甲的边界b点发生全反射，在乙的边界d点同时发生反射和折射。不考虑光线在SKIPIF10界面上的反射，SKIPIF10，则（）

A．介质甲的折射率小于乙的 B．光在甲中的频率大于在乙中的

C．光在甲中的速度小于在乙中的 D．光在甲中的波长大于在乙中的

【例4】如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的复色光从空气射向AB边的中点D，入射方向与边AB的夹角为θ=30°，经三棱镜折射后分为a、b两束单色光，单色光a偏折到BC边的中点E，单色光b偏折到F点，则下列说法中正确的是（）

A．在棱镜中传播，a光的传播速度较大

B．a光的频率大于b光的频率

C．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大

D．入射方向与边AB垂直时，BC边射出光线为a光

光的色散

1.光的色散

(1)现象：一束白光通过三棱镜后在屏上会形成彩色光带。

(2)成因：棱镜材料对不同色光的折射率不同，对红光的折射率最小，红光通过棱镜后的偏折程度最小，对紫光的折射率最大，紫光通过棱镜后的偏折程度最大，从而产生色散现象。

2．各种色光的比较分析

颜色

红橙黄绿青蓝紫

频率ν

低→高

同一介质中的折射率

小→大

同一介质