4.2 全反射（解析版） -2025年高二物理同步培优讲练（人教版选择性必修第一册）.pdf

4.2全反射

01学习目标

物理素养学习目标

1.物理观念：①了解光的全反射，知道光疏介质、光密介质、临界1.知道光密介质和光疏介质的概念，

角等概念。②了解光导纤维的原理及应用。认识光的全反射现象。

2.科学思维：理解全反射的条件，能利用全反射规律解释相关问题。2.知道全反射棱镜及其应用。

3.科学探究：观察全反射现象，经历探究全反射规律的过程。3.初步了解光导纤维的工作原理及光

4.科学态度与责任：借助全反射棱镜和光导纤维在生产、生活中的纤技术对社会经济生活的重大影响。

应用，培养学生兴趣。

重点关注：①光疏介质、光密介质②全反射③临界角④光导纤维、全反射棱镜

02思维导图

03知识梳理

（一）课前研读课本，梳理基础知识

一、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。当入射角增大到某一角度，使折射

角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光的现象。

(2)临界角：刚好发生全反射，即折射角等于90°时的入射角。光从介质射入空气(真空)时，发生全反

1

射的临界角C与介质的折射率n的关系是sinC。

n

(3)全反射发生的条件

①光从光密介质射入光疏介质。

②入射角等于或大于临界角。

二、全反射棱镜

1．全反射棱镜的形状：截面为等腰直角三角形的棱镜。

2．全反射棱镜的特点：当光垂直于它的一个界面射入后，都会在其内部发生全反射，与平面镜相比，它

的反射率很高，几乎可达100%，常用来代替平面镜来改变光的方向。

3．全反射棱镜的应用：双筒望远镜、自行车尾灯、潜望镜等。

三、光导纤维

1．原理：利用了光的全反射。

2．构造：由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反

射。

3．光导纤维的应用

(1)光纤通信

①光导纤维的传播原理：光由一端进入，在内芯和外套的界面上经过多次全反射，从另一端射出，光

导纤维可以远距离传播光信号，光信号又可以转换成电信号，进而转变为声音、图像。

②光纤通信的优点：传输容量大、衰减小、抗干扰性及必威体育官网网址性强等。

(2)医学上的内窥镜：内窥镜有两组光纤，一组把光传送到人体内部进行照明，另一组把体内的图像传

出供医生观察。

（二）辨析

1.只有一种介质能否确定它是光密介质还是光疏介质?

【答案】不能。光密介质、光疏介质是由确定的两种介质的折射率相比较而确定的,只有一种介质是无

法比较折射率的,从而无法确定它是光疏介质还是光密介质。

2.光发生折射时,入射角与折射角的大小有什么关系?

【答案】光由光疏介质射入光密介质时,折射角小于人射角;光由光密介质射入光疏介质时,折射角大于入

射角。

3.当光从水中射向与玻璃的交界面时,只要入射角足够大就会发生全反射,这种说法正确吗?为什么?

【答案】不正确。要发生全反射必须是光从光密介质射向光疏介质。而水相对玻璃是光疏介质,所以不

管入射角多大都不可能发生全反射。

04题型精讲

【题型一】全反射和临界角

【点拨】

1．光疏介质和光密介质

(1)光疏介质和光