4.1-4.2光的折射和全反射（教师版） 2024-2025学年高二物理同步讲练（人教版2019选择性必修第一册）.pdf

4.1-4.2光的折射和全反射

1.认识光的反射及折射现象，知道法线、入射角、反射角、折射角的含义。

2通过实验探究，理解折射率的概念和光的折射定律。

3.会测量玻璃等材料的折射率，通过实验体会光线模型的建构过程。

4.知道光密介质和光疏介质的概念，认识光的全反射现象。

5.知道全反射棱镜及其应用。

考点一、折射定律

1．光的反射

(1)反射现象：光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质

的现象．

(2)反射定律：反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两

侧；反射角等于入射角．

2．光的折射

(1)折射现象：光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时，一部分光会进入第2种介质的

现象．

(2)折射定律

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

sinθ1

正弦与折射角的正弦成正比，即＝n12(式中n12是比例常数)．

sinθ2

(3)在光的折射现象中，光路是可逆的．

考点二、折射率

1．定义

光从真空射入某种介质发生折射时入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫作这种介质的绝对折射

sinθ1

率，简称折射率，即n＝.

sinθ2

2．折射率与光速的关系

c

某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比，即n＝.

v

3．理解

由于c＞v，故任何介质的折射率n都大于(填“大于”“小于”或“等于”)1.

4．测量玻璃的折射率

如图4.1-3，当光以一定的入射角透过一块两面平行的玻璃砖时，只要找出与入射光线AO相对应

的出射光线O′D，就能够画出光从空气射入玻璃后的折射光线OO′，于是就能测量入射角θ、折射

1

角θ。根据折射定律，就可以求出玻璃的折射率了。

2

怎样确定与入射光线AO相对应的折射光线OO′？

在木板上面铺一张白纸，把玻璃砖放在纸上，描出玻璃砖的两个边a和a′。然后，在玻璃砖的一侧

插两个大头针A、BAB的延长线与直线a的交点就是O。眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头

针，使B把A挡住（图4.1-3），这样大头针A、B就确定了射入玻璃砖的光线。

在眼睛这一侧再插第三个大头针C，使它把A、B都挡住，插第四个大头针D，使它把前三个大

头针都挡住，那么，后两个大头针就确定了从玻璃砖射出的光线。

在白纸上描出光线的径迹，测量相应的角度，计算玻璃的折射率n。

实验中，应该采取哪些措施以减小误差？

考点三、全反射

1．光疏介质和光密介质

(1)光疏介质：折射率较小(填“大”或“小”)的介质．

(2)光密介质：折射率较大(填“大”或“小”)的介质．

(3)光疏介质与光密介质是相对(填“相对”或“绝对”)的．

2．全反射现象

(1)全反射：光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和反射．若入射角增大到某一角度折射

光线完全消失，只剩下反射光线的现象．

(2)临界角：刚好发生全反射，即折射角等于90°时的入射角．用字母C表示，光从介质射入空气(真

1

空)时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是sinC＝.