第十三章 第1单元 光的折射 全反射
第十三章第1讲光的折射全反射-2025年高考物理一轮复习PPT课件
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第十三章 光 电磁波 相对论
第1讲 光的折射 全反射
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素养目标 1.了解光的折射和全反射现象．(物理观念) 2.了解折射率的概念和折射定 律．(物理观念) 3.知道光的色散的成因及各种色光的比较．(物理观念) 4.分析光的折射和 全反射问题的一般思路．(科学思维)
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解析：(1)光在透明体中反射两次后垂直于 B 端面射出时，光路图如图甲所示，根据对 称性，光每次反射的入射角相同，都为 θ＝45°.光传播的路程为 4Rcos θ，光在介质中的速度 v＝nc，可以求出光在透明体中的运动时间 t＝2 2cnR.
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解析：由题意作出光路图如图所示
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光线垂直于 BC 方向射入，根据几何关系可知入射角为 45°，由于棱镜折射率为 2，根 据 n＝ssiinn ri，有 sin r＝12，则折射角为 30°
∠BMO＝60°，因为∠B＝45°，所以光在 BC 面的入射角为 θ＝90°－(180°－60°－45°) ＝15°
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典例 2 (2023·湖南卷)(多选)一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援 人员发射激光信号，设激光光束与水面的夹角为 α，如图 所示．他发现只有当 α 大于 41°时，岸上救援人员才能收 到他发出的激光光束，下列说法正确的是( )
A．水的折射率为sin141° B．水的折射率为sin149° C．当他以 α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角 小于 60° D．当他以 α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角 大于 60°
高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习资料讲解
高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习高中物理选修3-4第十三章知识点总结及练习第十三章 光第一节光的反射和折射知识点1光的折射定律 折射率1）光的折射定律①入射角、反射角、折射角都是各自光线与法线的夹角！②表达式：2211sin sin θθn n =③在光的折射现象中，光路也是可逆的2）折射率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，叫做这种介质的绝对折射率，用符号n 表示sin sin n θθ=大小n 是反映介质光学性质的一个物理量，n 越大，表明光线偏折越厉害。
发生折射的原因是光在不同介质中，速度不同 例题：光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s ，当光线以30°入射角，由该介质射入空气时，折射角为多少？解：由介质的折射率与光速的关系得又根据介质折射率的定义式得r 为在空气中光线、法线间的夹角即为所求．i 为在介质中光线与法线间的夹角30°． 由(1)、(2)两式解得：所以r=45°．白光通过三棱镜时，会分解出各种色光，在屏上形成红→紫的彩色光带（注意：不同介质中，光的频率不变。
）练习：1、如图所示，平面镜AB 水平放置，入射光线PO 与AB 夹角为30°，当AB 转过20°角至A′B′位置时，下列说法正确的是 ( )A ．入射角等于50°B ．入射光线与反射光线的夹角为80°c n v =C ．反射光线与平面镜的夹角为40°D ．反射光线与AB 的夹角为60°2、一束光从空气射入某种透明液体，入射角40°，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是 ( )A ．小于40°B ．在40°与50°之间C ．大于140°D ．在100°与140°与间3、太阳光沿与水平面成30°角的方向射到平面镜上，为了使反射光线沿水平方向射出，则平面镜跟水平面所成的夹角可以是 ( )A ．15°B ．30°C ．60°D ．105°知识点：2、测定玻璃的折射率（实验、探究）1．实验的改进：找到入射光线和折射光线以后，可以入射点O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 、OO′（或OO′的延长线）交于C 点和D 点，过C 、D 两点分别向NN′做垂线，交NN′于C′、D′点， 则易得：n = CC′/DD′2．实验方法：插针法例题：光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为 ( ) A ．2 B ．3 C ．22 D ．33 练习：1、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1＝45º时，折射角多大？2、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1多大时，反射光线和折射光线刚好垂直？（1）300（2）arctan 23、为了测定水的折射率，某同学将一个高32cm ，底面直径24cm 的圆筒内注满水，如图所示，这时从P 点恰能看到筒底的A 点．把水倒掉后仍放在原处，这时再从P 点观察只能看到B 点，B 点和C 点的距离为18cm ．由以上数据计算得水的折射率为多少? 4/3第二节全反射知识点：光的全反射i 越大，γ越大，折射光线越来越弱，反射光越来越强。
《光的折射全反射》课件
介质1 玻璃 水
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
介质2 空气 空气
临界角 42.26° 48.75°
全反射的应用
全反射在光纤通信、潜水器看板、显微镜和棱镜反射器等领域有着广泛的应用。
1
潜水器看板
2
潜水器看板中使用全反射原理，使得 潜水者能够在水下看清楚板上的文字。
3
棱镜反射器
4
棱镜反射器利用全反射现象来对光线 进行反射和分光。
光纤通信
《光的折射全反射》PPT 课件
光的折射是光线从一种介质进入另一种介质时改变方向的现象。
折射现象介绍
折射是光线从一种介质（如空气）进入另一种介质（如玻璃）时，由于两种介质的光速不同，导致光线 改变方向的现象。
水的折射
水中的光线经历折射后会改变方向，造成物体看 起来位置偏移。
玻璃的折射
玻璃中的光线在进出界面时会发生反射和折射， 使得物体看起来出现形状变形。
光纤中的信号传播过程依靠全反射， 实现高速、高带宽的信息传输。
显微镜
显微镜中使用全反射来增强样本细节 的可见性。
总结和展望
通过学习光的折射与全反射，我们可以更好地理解光的传播与反射规律，并 且将这些原理应用于实际生活和科学研究中。
折射定律
折射定律描述了光线由一种介质射入另一种介质时的折射行为。它表明入射角、折射角和两种介 质的折射率之间存在一个关系。
折射定律
入射角的正弦与折射角的正弦的比等于两种介质的折射率的比。
光的折射与折射率的关系
光的折射与介质的折射率密切相关。不同的介质具有不同的折射率，从而导致了光线在不同介质中的传 播方式和路径的变化。
介质 空气 水 玻璃
折射率 1.0003 1.33 1.5
光的折射 全反射
2．(多选)频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一 点射入一厚平行玻璃砖，单色光1、2在玻璃砖中折射角分别 为30°和60°，其光路如图所示，下列说法正确的A是D(E ) A．出射光线1和2一定是平行光 B．单色光1的波长大于单色光2的波长 C．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播Байду номын сангаас度 D．图中单色光1、2通过玻璃砖所需的时间相等 E．单色光1从玻璃射到空气的全反射临界角小于单色光2从 玻璃射到空气的全反射临界角
3．折射率 (1)定义 光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦与折射角r的 正弦之比，用n表示。 (2)定义式：n＝。任何介质的折射率总大于1。 (3)意义：介质的折射率反映了介质对光的折射本领。 (4)折射率与光速的关系 某种介质的折射率，等于光在真空中的速度与光在这种介质中 的速度之比，即n＝。 (5)决定折射率大小的因素：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。
光的折射 全反射
1．光的折射 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会改变，这种 现象叫做光的折射。如图所示。
2．折射定律 (1)内容：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：＝n。 (3)在光的折射现象中，光路是可逆 的。如果让光线逆着原来的折射光 线射到界面上，光线就会逆着原来 的入射光线发生折射。
(1)2.0×108 m/s
光的色散与光路控制
1．光的色散 (1)含有多种颜色的光被分解为单色光的现象称为光的色 散。本讲只讨论光的折射中的色散，光的干涉、衍射中 也有色散现象，详情见下讲内容。 (2)光折射时的色散 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。
高考物理第一轮复习教案第13章《光》2光的折射 全反射
13.2 光的折射、全反射知识目标一、光的折射1．折射现象：光从一种介质进入另一种介质，传播方向发生改变的现象．2．折射定律：折射光线、入射光线跟法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．3．在折射现象中光路是可逆的．二、折射率1．定义：光从真空射入某种介质，入射角的正弦跟折射角的正弦之比，叫做介质的折射率．注意：光从真空射入介质．2．公式：n=sini/sinγ，折射率总大于1．即n＞1．3.各种色光性质比较：红光的n最小，ν最小，在同种介质中（除真空外）v最大，λ最大，从同种介质射向真空时全反射的临界角C最大，以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小（注意区分偏折角．．．）。
．．．和折射角4．两种介质相比较，折射率较大的叫光密介质，折射率较小的叫光疏介质．【例1】一束光从空气射向折射率n=的某种玻璃的表面，如图所示，i表示入射角，则（） A．无论入射角i有多大，折射角r都不会超过450B．欲使折射角r＝300，应以i＝450的角度入射C．当入射角i＝arctan时，反射光线与折射光线恰好互相垂直D．以上结论都不正确解析：针对A：因为入射角最大值i max=900，由折射定律sini/sinγ=n，0，故A正确．sinγ=sini/n=sin900/=/2 所以γ针对B：由sini/sinγ=n知，当r＝300时sini=sinγn=×sin300=/2 所以，I=450，即选项B正确针对c：当入射角i＝arctan 时，有sini/cosi=，由折射定律有sini/sinγ=n＝所以cosi＝sinγ，则i＋r=900所以在图中，OB⊥OC．故选项C也正确．答案：ABC【例2】如图所示，一圆柱形容器，底面直径和高度相等，当在S处沿容器边缘的A点方向观察空筒时，刚好看到筒底圆周上的B点．保持观察点位置不变，将筒中注满某种液体，可看到筒底的中心点，试求这种未知液体的折射率是多大？解析：筒内未装液体时，S点的眼睛能看到B点以上部分，注满液体后，由O点发出的光线经液面折射后刚好进入眼睛，根据折射定律知：n=sini/sinγ=/2=1.58 即这种未知液体的折射率n=1．58．三、全反射1．全反射现象：光照射到两种介质界面上时，光线全部被反射回原介质的现象．2．全反射条件：光线从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角．3．临界角公式：光线从某种介质射向真空（或空气）时的临界角为C，则sinC=1/n=v/c 【例3】潜水员在折射率为的透明的海水下hm深处，向上观察水面，能看到的天穹和周围的景物都出现在水面上的一个圆形面积为S的区域内，关于圆面积S和深度h的关系正确的是（ C ）A、S与水深h成正比B、S与水深h成反比C、S与水深h的平方成正比D、S与水深h的平方成反比【例4】完全透明的水中某深处，放一点光源在水面上可见到一个圆形的透光平面，如果透光圆面的半径匀速增大，则光源正在（ D ）A、加速上升B、加速下沉C、匀速上升D、匀速下沉四、棱镜与光的色散1.棱镜对光的偏折作用一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。
光的折射与全反射知识点总结
光的折射与全反射知识点总结光的折射和全反射是光学中非常重要的现象和概念。
通过研究折射和全反射的特点和原理，我们可以更深入地了解光的传播规律和光在不同介质中的行为。
本文将对光的折射和全反射的知识点进行总结。
一、光的折射1. 折射现象：当光从一种介质传播到另一种介质时，由于两种介质的光速度不同，光线会发生偏折的现象，这就是折射现象。
2. 折射定律：光的折射现象遵循折射定律，即斯涅尔定律。
根据斯涅尔定律，光线在两个介质之间传播时，入射角、折射角和两个介质的折射率之间有一定的关系，可以用如下公式表示：n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)。
其中，n1和n2分别表示两个介质的折射率，θ1和θ2分别表示入射角和折射角。
3. 折射率：折射率是介质对光的折射能力的度量，是一个与介质的性质相关的物理量。
折射率越大，光的速度越慢，折射弯曲程度越大。
4. 全反射：当光从光密介质（折射率较大）入射到光疏介质（折射率较小）时，当入射角大于一定的临界角时，光将完全发生反射，不发生折射。
这种现象称为全反射。
二、全反射1. 全反射的条件：光发生全反射需要满足两个条件。
首先，光需要从光密介质入射到光疏介质，使得折射角大于90度。
其次，入射角需要大于临界角。
2. 临界角的计算：临界角可以通过折射定律计算得出。
当折射角为90度时，入射角达到临界角。
假设两个介质的折射率为n1和n2，则临界角可以通过如下公式计算：θc = arcsin(n2 / n1)。
3. 光纤的应用：全反射在光纤中得到了广泛的应用。
光纤是一种可以将光信号传输的光学器件，其基本原理就是利用了光的全反射现象。
光信号通过光纤的内部发生反射，从而实现了光信号的传输。
总结：光的折射和全反射是光学中重要的现象和原理。
通过折射定律可以计算光线在两种介质之间的入射角和折射角的关系，而全反射则是当光从光密介质入射到光疏介质时，避免发生折射的现象。
这些知识点对于理解光的传播和应用具有重要意义，例如光纤通信等。
13第1课时 光的折射 全反射
2
特别提示
间的夹角.
2.折射率由介质本身性质与光的频率共同决
定，与入射角的大小无关. 热点二 全反射现象的理解与应用 1.光密介质和光疏介质是相对而言的.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.
应用实例
测定玻璃的折射率
全反射棱镜，改变光的 行进方向
题型探究
题型1 折射定律及折射率的应用
【例1】 一半径为R的1/4球体
放置在水平桌面上,图1球体 由折射率为 3 的透明材料 制成.现有一束位于过球心O的
图1 竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上, 知入射光线与桌面的距离为 3 R/2.求出射角θ .
直MN射出.
（6分）
（2）由折射定律知：sin sin1 2 ①（4分） 2 n 2 则 45 ②（2分）
2
所以在MN面上射出的光束宽度应是
2 d R sin 2 R. 2 答案 见解析
③（4分）
素能提升
1.△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面.
a、b两束可见单色光从空气垂直射
如图5所示，用折射率n=2
的玻璃做成一个外径为R的半球 形空心球壳.一束与O′O平行的 平行光射向此半球的外表面，若
让一个半径为 2 R 的圆形遮光
2
图5
板的圆心过O′O轴，并且垂直该轴放置.则球 壳内部恰好没有光线射入，问： （1）临界光线射入球壳时的折射角θ 2为多大？ （2）球壳的内径R′为多少？
C=45°
(2)π H2
亮斑半径R=Htan C=H亮斑面积S=πH2 答案 (1)1.414
高中物理课件 第十三章 光 第1讲 光的折射 全反射
第1讲 光的折射 全反射必备知识新学法基础落实一、光的折射与折射率1．折射光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向改变的现象．2．折射定律(如图)[主干知识·填一填]正比可逆入射角折射角光学频率大于较大较小光密光疏≥折射光90°2．光的色散(1)色散现象白光通过三棱镜会形成由红到紫七种色光组成的彩色光谱，如图．(2)成因由于n 红＜n 紫，所以以相同的入射角射到棱镜界面时，红光和紫光的__________不同，就是说紫光偏折的更明显些，当它们射到另一个界面时，__________的偏折角最大，__________偏折角最小．折射角紫光红光1．光从光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角；从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角．2．在同种介质中，光的频率越高，折射率越大，传播速度越小，全反射的临界角越小．3．无论折射现象还是反射现象，光路都是可逆的．[规律结论·记一记][必刷小题·测一测]××√√× ×二、经典小题速练1．水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1.33、1.55、1.60和1.63.如果光按下面几种方式传播，可能发生全反射的是( )A ．从水晶射入玻璃B ．从水射入二硫化碳C ．从玻璃射入水中D ．从水射入水晶解析：C 要发生全反射，光必须从光密介质射入光疏介质，满足此条件的是C.C2.(粤教版选择性必修第—册P 126T 2)(多选)华裔科学家高锟被誉为“光纤之父”，他获得2009年诺贝尔物理学奖．光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其纤芯和包层材料不同，光在纤芯中传播．下列关于光导纤维的说法正确的是( )A ．纤芯的折射率比外套的大，光传播时在纤芯与包层的界面上发生全反射B ．纤芯的折射率比外套的小，光传播时在纤芯与包层的界面上发生全反射C ．波长越短的光在光纤中传播的速度越大D．频率越低的光在光纤中传播的速度越大AD3.(鲁科版选择性必修第一册P 93T 3) 如图所示，一束由两种单色光组成的复色光Ⅰ从空气中射向水面，进入水面后变成Ⅱ、Ⅲ两束光，折射角分别为α和β，且α>β，下列说法正确的是( )A ．若光束Ⅱ是蓝光，光束Ⅲ有可能是紫光B ．若光束Ⅱ是紫光，光束Ⅲ有可能是蓝光C ．光束Ⅱ与光束Ⅲ在水中的速率之比v 1∶v 2＝sin β∶sin αD ．光束Ⅱ与光束Ⅲ在水中的波长之比λ1∶λ2＝sin β∶sinαA关键能力新探究思维拓展2．光路的可逆性在光的折射现象中，光路是可逆的．如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射．例 1“三步”巧解决光的折射问题(1)根据题意画出正确的光路图．(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系，要注意入射角、折射角均以法线为标准．(3)利用折射定律、折射率公式求解．方法技巧A2．(折射定律的综合应用)(2020·山东省泰安市高三下学期二模)如图所示，圆心角60°、半径为R的扇形AOB为透明柱状介质的横截面，一束平行于角平分线OM的单色光经由界面OA射入介质，折射光线平行于OB且恰好射向M(不考虑反射光线，已知光在真空中的传播速度为c)．求：(1)介质的折射率；(2)光在介质中的传播时间．例 2解答全反射类问题的技巧(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，且在做光路图时尽量与实际相符．方法技巧C2.(三角形玻璃砖中的全反射问题)如图，△ABC是一直角三棱镜的横截面，∠A＝90°，∠B＝60°，一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出，EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点，不计多次反射．(1)求出射光相对于D点的入射光的偏角；(2)为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？解析：(1)光线在BC面上折射，作出多次折射后的光路如图所示．由折射定律，有：sin i1＝n sin r1①式中，n为棱镜的折射率，i1和r1分别是该光线在BC面上的入射角和折射角．光线在AC面上发生全反射，由反射定律有i2＝r2②式中i2和r2分别是该光线在AC面上的入射角和反射角，光线在AB面上发生折射，由折射定律有n sin i3＝sin r3③式中i3和r3分别是该光线在AB面上的入射角和折射角．由几何关系得i2＝r2＝60°，r1＝i3＝30°④F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为δ＝(r1－i1)＋(180°－i2－r2)＋(r3－i3)⑤由①②③④⑤式得δ＝60°.⑥(2)光线在AC面上发生全反射，光线在AB面上不发生全反射，有n sin i2≥n sin C＞n sin i3⑦式中C是全反射临界角，满足n sin C＝1⑧由④⑦⑧式知，棱镜的折射率n的取值范围应为≤n＜2.⑨命题点三 光的色散现象(自主学习)[核心整合]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．3．各种色光的比较颜色红橙黄绿青蓝紫频率f低→高同一介质中的折射率小→大同一介质中的速度大→小波长大→小临界角大→小通过棱镜的偏折角小→大双缝干涉时的条纹间距大→小[题组突破]1.(三棱镜的色散)如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a 、b ，其在玻璃三棱镜中的波长分别为λa 、λb ，该玻璃对单色光a 、b 的折射率分别为n a 、n b ，则( )A ．λa ＜λb ，n a ＞n bB ．λa ＞λb ，n a ＜n bC ．λa ＜λb ，n a ＜n bD ．λa ＞λb ，n a ＞nbB2.(平行玻璃砖的色散)如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a 、b 两束单色光．如果光束b 是蓝光，则光束a 可能是( )A ．红光B ．黄光C ．绿光D．紫光D3．(球形玻璃的色散)虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明．两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN 和PQ 两条彩色光带，光路如图所示．M 、N 、P 、Q 点的颜色分别为( )A ．紫、红、红、紫B ．红、紫、红、紫C ．红、紫、紫、红D ．紫、红、紫、红解析：A 由题图可知，射到M 点的光线进入玻璃球时的折射角小于射到N 点的光线进入玻璃球时的折射角，所以玻璃球对射到M 点的光的折射率大于玻璃球对射到N 点的光的折射率，故M 点的颜色为紫色，N 点的颜色为红色；同理可得P 点的颜色为红色，Q 点的颜色为紫色，所以只有A 项正确．A核心素养新导向学科培优素养培优34 三类光学元件对光路的控制特点平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制平行玻璃砖三棱镜圆柱体(球)结构玻璃砖上下表面是平行的横截面为三角形横截面是圆对光线的作用通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折圆界面的法线是过圆心的直线，光线经过两次折射后向圆心一侧偏折应用测定玻璃的折射率全反射棱镜，改变光的传播方向改变光的传播方向(全反射棱镜对光路的控制)自行车上的红色尾灯不仅是装饰品，也是夜间骑车的安全指示灯，它能把来自后面的光照反射回去．某种自行车尾灯可简化为由许多整齐排列的等腰直角三棱镜(折射率n >)组成，棱镜的横截面如图所示．一平行于横截面的光线从O 点垂直AB 边射入棱镜，先后经过AC 边和CB 边反射后，从AB 边的O ′点射出，则出射光线是( )A ．平行于AC 边的光线①B ．平行于入射光线的光线②C ．平行于CB 边的光线③D ．平行于AB 边的光线④解析：B 垂直AB 边射入棱镜的光线经过两次全反射后又垂直AB 边射出，故出射光线应是平行于入射光线的光线②，故选项B 正确．典例1 B(平板玻璃砖对光路的控制)如图所示，a 、b 和c 是三块平行玻璃砖，它们相互之间也平行，折射率大小n a ＞n b ＞n c ，厚度之比h a ∶h b ∶h c ＝3∶2∶ 1.一束单色光从空气以入射角i 射到a 的上表面，在a 、b 、c 中光线的侧移分别为d a 、d b 、d c .则( )A ．逐渐增大i ，从c 下表面射出的光线将消失B ．逐渐减小i ，从c 下表面射出的光线将消失C ．在i 一定时，d a ∶d c ＝3∶1D ．在i 一定时，d b ∶d c ＞2∶1解析：D 光线在任一块平行玻璃砖上表面的折射角与下表面的入射角相等，根据光路可逆性，知无论增大或减小i 都不会在玻璃砖下表面发生全反射，故AB 项错误；在平行玻璃砖发生的侧移与玻璃砖的厚度成正比，随折射率的增大而增大，所以，在i 一定时，d a ∶d c ＞3∶1，d b ∶d c ＞2∶1，故C 项错误，D 项正确．典例2 D(玻璃球对光路的控制)直线P 1P 2过均匀玻璃球球心O ，细光束a 、b 平行且关于P 1P 2对称，由空气射入玻璃球的光路如图所示．则a 、b 光相比( )A ．玻璃对a 光的折射率较大B ．玻璃对a 光的临界角较小C ．b 光在玻璃中的传播速度较小D ．b 光在玻璃中的传播时间较短典例3 C。
光的折射与全反射
光的折射与全反射光是一种电磁波，当光从一种介质进入另一种介质时，会发生折射现象。
同时，当光从一个介质射入另一个介质时，入射角和折射角的关系可以用斯涅尔定律来描述。
除了正常折射外，当光从光密介质射入光疏介质时，入射角大于临界角时会发生全反射现象。
在本文中，我们将详细讨论光的折射和全反射的原理及应用。
一、光的折射光的折射是指光在两种介质交界处传播方向的改变。
当光从一种介质（如空气）射入另一种介质（如水或玻璃）时，光的传播速度会发生变化，导致光线的传播方向改变。
光的折射现象可以通过斯涅尔定律来描述，其数学表达式为：n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂，其中n₁和n₂分别为两种介质的折射率，θ₁和θ₂分别为入射角和折射角。
例如，当光由空气射入水中时，水的折射率约为1.33，而空气的折射率约为1。
假设入射角为30°，根据斯涅尔定律可求得折射角为约为22°。
这意味着光线在水中的传播方向发生了改变。
二、全反射全反射是指当光从光密介质射入光疏介质时，入射角大于临界角时发生的现象。
在全反射中，光线完全被折射回原介质中，不再传播到另一种介质中。
临界角是指光从一种介质射入另一种介质时，入射角使得折射角为90°的角度。
当入射角大于临界角时，光发生全反射。
临界角的计算公式为θc = arcsin(n₂/n₁)，其中n₁和n₂分别为两种介质的折射率。
若入射角大于临界角，光就不会通过界面，而是完全反射。
全反射现象在实际中有着广泛的应用。
例如，光纤通信中的光信号传输就是基于全反射原理。
光纤的芯部材料具有较高的折射率，而包覆在芯部周围的包层材料的折射率较低。
当光线射入光纤中时，由于入射角大于临界角，光经过多次的全反射而一直在光纤内传播，从而实现信号的传输。
三、光的折射与全反射的应用光的折射与全反射有着广泛的应用。
除了光纤通信之外，它还应用在摄影、显微镜、望远镜等设备中。
在摄影中，我们利用透镜的折射原理使光线聚焦在胶片或感光元件上，从而形成清晰的图像。
光的折射与全反射现象
光的折射与全反射现象折射和全反射是光在界面传播过程中常见的现象。
在这篇文章中，我们将探讨这两种现象的原理和应用。
一、折射现象光在从一种介质传播到另一种介质时，由于介质的折射率不同，光线的传播方向也会发生改变，这一现象被称为折射。
根据斯涅尔定律，入射角、折射角和两种介质的折射率之间存在着确定的关系，即斯涅尔定律公式：n1sinθ1 = n2sinθ2其中，n1和n2分别表示两种介质的折射率，θ1为入射角，θ2为折射角。
折射现象的一个重要特点是光线从光疏介质（折射率较小的介质）进入光密介质（折射率较大的介质）时，折射角小于入射角；而光线从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角。
这是因为不同介质对光的传播速度有影响，导致光线的传播方向发生改变。
折射现象在日常生活中有很多应用，如光学透镜、光纤通信等。
透镜利用了折射的原理来调节光线的传播方向和焦距，实现对光的聚焦和散焦。
光纤通信则利用了光在光纤中的全反射现象进行信息的传输。
二、全反射现象当光从光密介质射向光疏介质时，当入射角超过临界角时，光线将完全反射回原介质中，不会透射到另一种介质中。
这一现象被称为全反射。
全反射的发生是由于光从光密介质射向光疏介质时，折射角大于90度，也就是说在折射定律中，正弦值大于1，而实际上正弦值不能大于1，所以光线无法透射到光疏介质中，而反射回光密介质。
全反射现象在光纤通信、显微镜等领域得到广泛应用。
光纤通信利用光在光纤中的全反射传输信息，可以实现高速、大容量的数据传输。
显微镜则利用全反射来增强对微小物体的观察效果。
三、总结折射和全反射是光在界面传播过程中常见的现象。
折射是光线从一种介质传播到另一种介质时，由于折射率的差异导致光线传播方向的改变。
全反射则是光线从光密介质射向光疏介质时，入射角超过临界角而无法透射到光疏介质中的现象。
这两种现象在光学应用中具有重要的意义，如透镜的调节和光纤通信的传输。
了解光的折射和全反射现象对于理解光的传播和光学器件的设计具有重要的指导意义。
光的折射全反射公式
光的折射全反射公式光的折射是光线从一种介质射入另一种介质时，由于介质的折射率不同而发生方向和速度的改变。
光线在从一种介质射入另一种介质时，可能会发生反射和折射两种现象。
光的折射遵循斯涅尔定律，即入射角、折射角和介质折射率之间的关系可以由下式表示：n1sinθ1 = n2sinθ2其中，n1和n2分别是两个介质的折射率，θ1是入射角，θ2是折射角。
在特定条件下，光的折射可能会发生全反射。
全反射是指光从折射率较大的介质射入折射率较小的介质时，当入射角大于临界角时，光线无法从介质界面穿过，而是完全反射回原来的介质中。
全反射现象可以用下面的公式来表示：θc = arcsin(n2/n1)其中，θc是临界角，n1是入射介质的折射率，n2是折射介质的折射率。
当入射角大于临界角时，光发生全反射。
全反射的应用十分广泛。
其中，使用最广泛的应用是光纤通信。
光纤是一种具有非常低的衰减和高的带宽的传输介质。
通过控制入射角度，可以实现光信号在光纤内的完全传输。
当光从光纤的内壁反射时，可以避免光信号的衰减和失真。
因此，全反射对于光纤通信的正常运行至关重要。
除了光纤通信，全反射还有其他一些应用。
在显微镜和望远镜中，全反射可以通过减少光的损失，提高成像质量。
全反射还可以用于照明设备中，例如总反射镜可用于把光线集中到一些区域。
全反射现象还存在一些问题。
例如，当入射角接近临界角时，光线会在界面上发生多次反射，导致信号的强度分布不均匀，这被称为界面散斑。
为了减少散斑问题，可以使用抛物面透镜来改变光线的角度，使得光线可以以更小的入射角度射入折射介质。
总之，光的折射和全反射是光学中重要的现象。
通过斯涅尔定律和全反射公式，可以描述光线在不同介质中传播的情况。
全反射在光纤通信等领域具有重要应用，但也会带来一些问题。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况合理地利用和控制光的折射和全反射。
第一部分 光的折射 全反射
第一部分光的折射全反射知识要点梳理知识点一——折射定律▲知识梳理1．光的折射光射到两种介质的界面处，一部分进入到另一种介质中，并且改变原来的传播方向的现象叫做光的折射。
2．折射定律折射光线跟入射光线和法线在同一平面上，并且分别位于法线两侧，入射角i的正弦跟折射角r的正弦成正比，即常数。
3．折射率光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦跟折射角r的正弦之比，叫做这种介质的折射率，即。
它还等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度v之比，即。
特别提醒：（1）任何介质的折射率均大于1。
（2）相比较而言，折射率大的物质叫光密介质，折射率小的物质叫光疏介质，因此光疏介质或光密介质是相对的。
（3）介质的折射率表明了介质的折光能力，是由介质的属性决定的，不同的介质有不同的折射率，所以光在不同的介质中的速度不同。
（4）光的折射现象中，光路是可逆的。
▲疑难导析1．怎样认识折射定律折射定律给出了入射光线、法线、折射光线三线的空间分布，即三线在同一个垂直于界面的平面内，分别位于两种介质中，且位于法线两侧；给出了两角的数量关系，即两角正弦值之比是一个常数，不是两角之比是一个常数。
入射角和折射角分别是入射线和法线、折射线和法线的夹角，而不是跟界面的夹角。
2．如何理解折射率（1）当光从真空射入某一介质中时，入射角、折射角都可以发生变化，但它们的正弦值之比却是不变的，是一个常数，例如，当介质是水时，这个常数是1.33。
（2）对于不同介质，这个常数不同。
例如光从真空射入玻璃时这个常数是1.5。
介质不同n不同，说明n反映了介质的光学性质，这个常数叫介质的绝对折射率，简称折射率。
光在介质中的传播速度与介质的折射率n有关，即，对此公式要求能熟练运用，但不要求知道公式是怎么来的。
由知道介质的折射率n＞1，即，就是说光由真空射入介质时，都是入射角大于折射角，折射光线向法线偏折；反之当光由介质射入真空时，入射角小于折射角，折射光线远离法线偏折。
光的折射和全反射
光的折射和全反射光是一种电磁波，它在不同介质之间传播时会发生折射现象。
当光从一个介质穿过到另一个介质时，光的传播方向会改变，这就是光的折射现象。
另外，当光从一个介质射入另一个介质时，如果入射角大于某一特定角度，光将完全反射回原介质中，这就是全反射现象。
本文将详细讨论光的折射和全反射现象。
一、光的折射现象1. 折射定律光的折射遵循斯涅尔定律，也被称为折射定律。
斯涅尔定律表明入射光线、折射光线和介质交界处法线三者在同一平面上，且入射角i、折射角r以及两种介质的折射率n1和n2之间存在着以下关系：sin(i)/sin(r) = n2/n1其中，n1和n2分别表示两个介质的折射率。
2. 折射率介质的折射率是指光在该介质中传播时的速度与真空中光的速度之比。
不同介质的折射率不同，常用符号n表示。
折射率n与介质的物理性质、温度以及光的波长有关。
3. 光的折射例子光的折射现象广泛存在于我们的日常生活中。
以光从空气射入水中为例，当光从空气射入水中时，由于水的折射率较大，光线被弯曲，即发生了折射。
这就是我们常见到的折射现象，例如水中的游泳池底部看上去比实际位置要高，这就是光的折射导致的。
二、全反射现象1. 临界角当光从光密介质射入光疏介质时，入射角大于一个特定的角度，称为临界角，以此为界限，光将发生全反射，即完全反射回原介质中。
临界角的大小与两种介质的折射率有关。
2. 全反射的条件当入射角大于临界角时，光的折射角将会大于90度，即光不再传播到第二个介质中，而是全反射回第一个介质中。
全反射的条件可以用以下不等式表示：sin(i) ≥ n2/n1其中，n1和n2分别表示两种介质的折射率。
3. 全反射应用全反射现象在光纤通信中起着重要的作用。
当光在光纤中传播时，由于光纤的折射率高于周围介质，光束会多次反射在光纤的内部，这样可以实现光信号的传输。
而当光束碰到光纤表面时，由于入射角大于临界角，光将会发生全反射，避免了信号的泄漏，确保光信号的传输质量。
第十三章 第1单元 光的折射 全反射
折射后再进入观察者的眼睛． 折射后再进入观察者的眼睛．根据折射定律作出光路图即 可得出正确答案．根据光的折射画出光路图如图所示， 可得出正确答案．根据光的折射画出光路图如图所示， A′为观察者A的像，B′为潜水员 的像，由图可以看出观 ′为观察者 的像 的像， ′为潜水员B的像 的像， 察者的实际高度小于h 潜水员的实际深度大于h 察者的实际高度小于 1，潜水员的实际深度大于 2，应该 选B、C. 、 答案： 答案：BC
解析： 由几何关系可推理得入射角 i＝60°， 解析： ＝ ， 折射角 r＝30°， ＝ ， sini 1 由 n＝sinr＝ 3，A 对，由 sinC＝n，临界角 C＞30°，故 ＝ ， ＝ ＞ ， c λ0 点不发生全反射， 在 F 点不发生全反射，B 错；由 n＝v＝ λ 知光进入棱镜 ＝ 波长变小， 波长变小，C 对；F 点出射的光束与 BC 边的夹角为 30°， ， 不与入射光线平行， 不与入射光线平行，D 错．
1．假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时 ．假设地球表面不存在大气层， 刻与实际存在大气层的情况相比 A．将提前 ． B．将延后 ． C．在某些地区将提前，在另一些地区将延后 ．在某些地区将提前， D．不变 ． ( )
解析：如图所示，a是太阳射出的 解析：如图所示， 是太阳射出的 一束光线， 一束光线，由真空射向大气层发生 折射， 方向传播到P点 折射，沿b方向传播到 点，在P点 方向传播到 点 的人便看到太阳．如果无大气层，光束沿 直线传播 直线传播， 的人便看到太阳．如果无大气层，光束沿a直线传播，同样 的时刻在P点便看不到太阳，要等太阳再上升， 光束沿b 的时刻在 点便看不到太阳，要等太阳再上升，使a光束沿 点便看不到太阳 光束沿 方向时，才能看到太阳，故没有大气层时看到日出的时刻 方向时，才能看到太阳， 要比有大气层时延后．故正确答案为 要比有大气层时延后．故正确答案为B. 答案： 答案：B
光的折射与全反射
光的折射与全反射光是一种既具有波动性又具有粒子性的电磁波，当光从一种介质传播到另一种介质时，会发生折射现象。
同时，当入射角大于临界角时，全反射现象也会出现。
光的折射与全反射在光学领域有着重要的应用，本文将对其进行详细的论述。
1. 折射现象折射是光线由一种介质传播到另一种介质时，改变传播方向的现象。
光在不同介质之间传播时，由于介质的光密度不同，光速会发生改变，从而导致光的传播方向改变。
根据斯涅尔定律，光的入射角、折射角和两种介质的折射率之间存在以下关系：n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)其中，n1和n2分别为两种介质的折射率，θ1为入射角，θ2为折射角。
该定律表明，当光从光密度较低的介质传播到光密度较高的介质时，将朝着垂直于界面表面法线方向弯曲；反之，当光由光密度较高的介质传播到光密度较低的介质时，将离开垂直于界面表面法线方向。
折射现象在日常生活中可以观察到多种情况，如光线从空气进入水中或玻璃中时，会出现明显的偏折现象。
这是因为空气和水（或玻璃）的折射率不同，光在这两种介质之间传播时发生了折射。
2. 全反射现象全反射是一种特殊的折射现象，当光从光密度较高的介质传播到光密度较低的介质时，入射角大于一定的临界角时会发生全反射。
此时，光不再穿透到第二个介质中，而是完全被反射回第一个介质中。
临界角可以通过下述公式计算：θc = arcsin(n2/n1)其中，n1和n2分别为两种介质的折射率。
如果光的入射角大于临界角θc，那么光将发生全反射。
全反射现象在光纤通信、显微镜等领域有着重要的应用。
光纤通信中，通过控制光在光纤内发生全反射，实现了光信号的传输，起到了极其关键的作用。
显微镜中，全反射现象可以使观察者无需移动，通过改变入射角来改变视野。
3. 光的折射与全反射的应用光的折射与全反射在许多领域都有着广泛的应用。
3.1 光纤通信光纤通信是一种利用全反射现象传输信息的技术。
通过光纤的高折射率，光信号可以通过光纤中以全反射的方式进行传播，而不会泄漏出来。
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重点是光的折射、全反射、光的干涉及光的衍射现象，
以及利用它们分析解决问题．
3．在复习物理光学时，正确理解现象产生的原因和条 件，并能熟练地运用其解决有关问题． 4．从近几年高考对本章内容的考查情况看，对光学部 分考查到的几率不是很大，但复习时也不能忽略电磁波
和相对论，如2009年高考江苏有一题考查了相对论；
2
取 L＝2.2 m，解得 h＝2.1 m(1.6 m～2.6 m 都算对)．
[答案] 1.6 m～2.6 m
本节内容主要包括折射率、折射定律、全反射、
考情 分析 临界角等基本概念和规律，高考对本节的考查几率较 大，从近几年高考试题可知，高考对本节考查的题型 多样，考查的难度中等，既有对本节单独的考查，又 有结合其他部分知识的综合考查． 命题 预测 本节内容在光学中占有重要的位置，属于高考重 点考查的内容，特别是对光路图的理解和应用更是考
10．相对论质能关系式 11．实验：测定玻璃的折射率 12．实验：用双缝干涉测光的波长
(Ⅰ)
(Ⅰ)
【考情上线】
1．本章的考点较多，主要考查一些基本概念和基本规
律，如光的折射、折射率、全反射、临界角、光的干 涉、衍射、偏振现象，以及麦克斯韦的电磁场理论、 无线电波的发射和接收、相对论的初步了解等． 2．复习本章内容时，应在理解概念和规律上多下功夫，
对全反射的理解 1.在光的反射和全反射现象中，均遵循光的反射定律；光 路均是可逆的． 2．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．当折射角等于90°时，实际上就已经没有 折射光了．
3．全反射现象可以从能量的角度去理解：当光由光密介 质射向光疏介质时，在入射角逐渐增大的过程中，反 射光的能量逐渐增强，折射光的能量逐渐减弱，当入 射角等于临界角时，折射光的能量已经减弱为零，这 时就发生了全反射．
3．折射率 (1)定义：光从真空射入某介质时，入射角的正弦与折射角 的 正弦的比值． sinθ1 (2)定义式：n＝ sinθ2 (折射率由介质本身和光的频率决定)． c (3)计算式：n＝v(c 为光在真空中的传播速度，v 是光在介质 中的传播速度，由此可知，n>1)．
二、全反射 1． 发生条件： 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． 2．现象：折射光完全消失，只剩下反射光．图 13－1－2 3．临界角：折射角等于 90° 时的入射角，用 C 表示，sinC 1 ＝n . 4．应用：①全反射棱镜；②光导纤维，如图 13－1－2 所 示．
解析： 由几何关系可推理得入射角 i＝60° ， 折射角 r＝30° ， sini 1 由 n＝ ＝ 3，A 对，由 sinC＝n，临界角 C＞30° ，故 sinr c λ0 在 F 点不发生全反射，B 错；由 n＝v＝ λ 知光进入棱镜 波长变小，C 对；F 点出射的光束与 BC 边的夹角为 30° ， 不与入射光线平行，D 错．
1 解析：由 sinC＝n可知光在玻璃柱中 发生全反射的临界角 C＝45° .据折射 定律可知所有光线从 AO 进入玻璃柱 后的折射角均为 30° .从 O 点入射后的 折射光线将沿半径从 C 点射出． 假设从 E 点入射的光线经折 射后到达 D 点时刚好发生全反射， 则∠ODE＝45° .如图所示， 由几何关系可知 θ＝45° ，故弧长 1 ＝ πR，故 B 正确． 4
4 上的运动员手到脚的长度 l＝10 cm.若已知水的折射率 n＝ ，请根 3 据运动员的实际身高估算该游泳池的水深 h.(结果保留两位有效数 字)
[思路点拨] 根据折射率求出临界角，根据光路图结合几何 图形和折射定律列方程求解．
[解析] 设照片圆形区域的实际半径为 R， 运动员的实际身 长为 L，如图所示． 由折射定律 nsinα＝sin90° R R L 几何关系 sinα＝ 2 2， r ＝ l R ＋h L 得 h＝ n －1· lr
2．如图 13－1－3 所示，有一束平行于等 边三棱镜截面 ABC 的单色光从空气射 向 E 点，并偏折到 F 点．已知入射方 向与边 AB 的夹角为 θ＝30° ，E、F 分 别为边 AB、BC 的中点，则( A．该棱镜的折射率为 3 B．光在 F 点发生全反射 C．光从空气进入棱镜，波长变小 D．从 F 点出射的光束与入射到 E 点的光束平行 ) 图 13－1－3
三、光的色散 1．光的色散现象：含有多种颜色的光被分解为 单色光的现象．
2．色散规律：由于n红＜n紫，所以以相同的入射角射到棱镜界面
时，红光和紫光的折射角不同，即紫光偏折得更明显．当它们 射到另一个界面时， 紫 光的偏折最大， 红 光的偏折最小．
3．光的色散现象说明：
(1)白光为复色光； (2)同一介质对不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率
3．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，对频率大的光折射率大，对频率小的
光折射率小． 4．同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频 率不变．
一半径为 R 的 1/4 球体放置在 水平面上，球体由折射率为 3的透明 材料制成．现有一束位于过球心 O 的 竖直平面内的光线，平行于桌面射到 图 13－1－5
A′为观察者A的像，B′为潜水员B的像，由图可以看出观
察者的实际高度小于h1，潜水员的实际深度大于h2，应该 选B、C. 答案：BC
4．2009年10月6日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将 2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟以及美 国科学家威拉德· 博伊尔和乔治· 史密斯．高锟在中的传播速度不同，波长越短，波速
越慢 ．
(1)光密介质不是指密度大的介质，折射率的大小与介质的 密度无关． c (2)由 n＝v知，当光从真空射向其他透明介质时，频率不 变，波速和波长都发生改变．
1．假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时 刻与实际存在大气层的情况相比 ( )
在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得了突破性的
成就．若光导纤维是由内芯和包层组成，下列说法正确 的是 A．内芯和包层折射率相同，折射率都大 B．内芯和包层折射率相同，折射率都小 C．内芯和包层折射率不同，包层折射率较大 D．内芯和包层折射率不同，包层折射率较小 ( )
解析：为了使光线不射出来，必须利用全反射，而发生全
【考纲下载】 1．光的折射定律 2．折射率 3．全反射、光导纤维 (Ⅱ) (Ⅰ) (Ⅰ)
4．光的干涉、衍射和偏振现象
5．变化的磁场产生电场、变化的电场产 生磁场、电磁波及其传播
(Ⅰ)
(Ⅰ)
6．电磁波的产生、发射和接收 7．电磁波谱 8．狭义相对论的基本假设
(Ⅰ) (Ⅰ) (Ⅰ)
9．质速关系、质能关系
设光线在 C 点的折射角为 β，由折射定律得 sinα ＝ 3 sinβ 由①②式得 β＝30° 由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角 r 如图 13－1 －6 所示为 30° 由折射定律得 sinr 1 ＝ ， sinθ 3 ②
3 因此 sinθ＝ ，解得 θ＝60° . 2
[答案] 60°
光密介质．光从光疏介质射入光
密介质时，入射角大于折射角；光从光密介质射入光疏介 质时，入射角小于折射角．潜水员自水下目测立于船头的 观察者时，观察者发出的光线从空气射入水中，在水面发 生折射以后再进入潜水员的眼睛；而船头的观察者目测潜
水员时，潜水员发出的光线从水中射入空气，在水面发生
折射后再进入观察者的眼睛．根据折射定律作出光路图即 可得出正确答案．根据光的折射画出光路图如图所示，
反射的条件是光从折射率较大的光密介质进入折射率较小
的光疏介质．且入射角大于等于临界角，因此，内芯的折
射率应大于包层的折射率，故选项D正确． 答案：D
5.一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁 圆柱形玻璃杯，图 13－1－4 所示为过轴 线的截面图，调整入射角 α，使光线恰好 在水和空气的界面上发生全反射．已知水 图 13－1－4 4 的折射率为 ，求 sinα 的值． 3
查的重点，复习时对本节内容要引起高度重视.
1．(2010· 重庆高考)如图 13－1－7 所 示，空气中有一折射率为 2的玻璃 柱体，其横截面是圆心角为 90° 、半 径为 R 的扇形 OAB，一束平行光平 图 13－1－7
行于横截面，以 45° 入射角照射到 OA 上，OB 不透光， 若只考虑首次入射到圆弧 部分的弧长为 1 A. πR 6 1 C. πR 3 1 B. πR 4 5 D. πR 12 上的光，则 上有光透出 ( )
球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图 13－1 3 －5 所示．已知入射光线与桌面的距离为 R，求出射角 θ. 2
[思路点拨] 按题意作出光路图，确定入射角、折射角 和出射角；根据几何知识结合折射定律列式求解．
[解析] 设入射光线与 1/4 球体的交点为 C，连接 OC，
OC 即为入射点的法线．因此，图中的 角 α 为入射角．过 C 点作球体水平表面 的垂线，垂足为 B，如图所示． 依题意，∠COB＝α 3 又由△OBC 知：sinα＝ 2 ①
解析：当光线在水面发生全反射时，有 1 sinC＝n 当光线从左侧射入时，由折射定律有 sinα ＝n π sin －C 2 ② ①
7 联立①②式，代入数据可得 sinα＝ . 3 7 答案： 3
对折射率的理解
1.折射率是用光线从真空斜射入介质，入射角的正弦与折射角的 正弦之比定义的．由于光路可逆，入射角、折射角随光路可逆 而“换位”，因此，在应用时折射率可记忆为 n＝ sin真空角 .(真空角为真空中的光线与法线的夹角，介质角为 sin介质角 介质中的光线与法线的夹角) 2．折射率的大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光 c 在介质中传播速度的大小，v＝n.
答案：B
2．(2010· 山东高考)如图13－1－8所示， 一段横截面为正方形的玻璃棒，中