2019届高考物理一轮复习第3第三节光的折射全反射随堂检测巩固落实新人教版

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2019届高考物理(人教版)第一轮复习课时作业x3-4-3光的折射全反射

第 3 课时光的折射全反射基本技能练1． (2014 ·江暨阳联考浙 )有经验的捕鱼人都知道，如果在岸上把鱼枪射向水中的目标是射不中鱼的，这是因为鱼反射的光在通过水面时发生了折射。

不考虑光的频率不同对折射率的影响，下列说法正确的是( )A．要让鱼枪射中鱼，必须瞄准鱼的上方发射B．如果用高能激光笔照射水中的鱼，那么只要对准鱼在水中的像即可照到鱼C．捕鱼人在岸上不同的位置看到的鱼的位置不变D．由于全反射现象，人只要离开鱼一定的水平距离，鱼反射出的光就不会到达捕鱼人的眼睛解析根据光的折射定律，岸上的人看到的是鱼的像，像的位置比实物浅一点，故选项 A 错；用高能激光笔照射水中的鱼，遵循光的折射定律，只要对准鱼在水中的像即可照到鱼，故选项B 对；在岸上不同位置观察到的鱼的位置不同，故选项 C 错；根据全反射条件，水中的鱼能看到范围在180 内°的水面上的物体，所以由光路的可逆性可知，不论人离开鱼多远，人均能看到鱼，故选项 D 错。

答案 B2．如图 1 所示，一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上，经折射后，汇聚在屏上同一点，若n1 和 n2 分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列判断正确的有( )图1A ．n1<n2，a 为蓝光， b 为红光B．n1<n2，a 为红光， b 为蓝光C．n1>n2 ，a 为红光， b 为蓝光D．n1>n2，a 为蓝光， b 为红光解析由于红光的频率低于蓝光的频率，有n1＜n2，由光路图可知， a 为蓝光，b 为红光， A 正确。

答案 A3.在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介。

光盘上的信息通常是通过激光束来读取的。

光盘截面示意如图 2 所示，若入射的红、蓝混合激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向。

下列说法中正确的是( )图 2A．图中光束①是蓝光，光束②是红光B．对同一小孔，光束①的衍射现象更明显C．在透明介质层中光束①比光束②传播得更快D．若光束①、②以相同且逐渐增大的入射角从透明介质层射向空气中，则光束②先发生全反射解析由蓝光的频率大于红光的频率可知，蓝光的折射率大于红光的折射率，由题图可知，光束①是蓝光，光束②是红光，故 A 正确；由于红光波长较长，c红光更容易发生衍射现象，故 B 错误；根据 v＝n可得出，在透明介质层中光束1①比光束②传播得更慢，故 C 错误；根据全反射条件sin C＝n易知，光束①、②以相同且逐渐增大的入射角从透明介质层射向空气中时，光束①先发生全反射， D错误。

2019年高考物理人教版一轮复习课件：第13章第3讲光的折射全反射

1．(多选)关于折射率，下列说法正确的是导学号 21992846 ( CD ) sinθ1 A．根据 n＝可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比 sinθ2 sinθ1 B．根据 n＝可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比 sinθ2 c C．根据 n＝v可知，介质的折射率与光在该介质中的光速成反比 D．同一频率的光由真空进入某种介质时，折射率与光在介质中的波长成反比
3．如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O 点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是导学号 21992848 ( A )
• [解析] 光从玻璃砖射向空气时，如果入射角大于临界角，则发生全反射；如果入射角小于临界角，则在界面处既有反射光线，又有折射光线，但折射角应大于入射角，选项 A正确，选项C错误。当光从空气射入玻璃砖时，在界面处既有反射光线，又有折射光线，且入射角大于折射角，选项B、D错误。
第十三章
机械振动与机械波光电磁波与相对论
第3讲光的折射全反射
1 2 3
知识梳理自测核心考点突破 2年高考模拟
知识梳理自测
•光的折射定律折射率
• 1．折射现象
改变
• 光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向________ 的现象。
• 2．折射定律同一平面 ____________ • (1)内容：折射光线与入射光线、法线处在两侧内，折射光线与入射光线分别位于法线的 ________；成正比 • 入射角的正弦与折射角的正弦 ________。 sinθ • (2)表达式：________＝n可逆 12，式中n12是比例常数。 • (3)在光的折射现象中，光路是_____的折射角小于 a 光的折射角，b 光的偏折程度大，根
据折射定律可知，玻璃对 b 光的折射率大于对 a 光的折射率，故 A 错误；由 v c ＝n可知，在该玻璃中 a 光的传播速度较大，故 B 错误；a 光的折射率较小，故 1 a 光的频率较小，故 C 正确；根据临界角公式 sinC＝n可知，折射率越大，临界角越小，可知发生全反射时 a 光的临界角较大，故 D 错误。

高考物理一轮复习第3讲光的折射全反射教案新人教版选修3_4

第3讲光的折射全反射考点1 折射定律折射率1．对折射定律和折射率的理解及应用(1)折射率只由介质本身的光学性质和光的频率决定．由n ＝sin θ1sin θ2定义和计算，与入射角θ1、折射角θ2无关．(2)由n ＝cv可计算光的折射率，n 是光从真空射入某种介质的折射率．对两种介质来说，若n 1>n 2，则折射率为n 1的称为光密介质，折射率为n 2的称为光疏介质．(3)光从一种介质进入另一种介质时频率不变，波长改变，光速改变，可以根据v ＝λf 和n ＝c v判断．(4)从空气中看水中深度为h 处的物体的视深为h ′＝h n(n 为水的折射率)，同理可知从水中看空气中高度为H 的物体的视高为H ′＝nH .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．(2018·全国卷Ⅲ)如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O 点)，然后用横截面为等边三角形ABC 的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC 边上．D 位于AB 上，过D 点做AC 边的垂线交AC 于F .该同学在D 点正上方向下顺着直线DF 的方向观察，恰好可以看到小标记的像；过O 点做AB 边的垂线交直线DF 于E ；DE ＝2 cm ，EF ＝1 cm.求三棱镜的折射率．(不考虑光线在三棱镜中的反射)[审题指导] (1)“恰好可以看到小标记的像”理解为“从O点发出的光经过D点折射后垂直AC边射出”．(2)画出光路图，找到入射角和折射角，求折射率．【解析】本题考查折射定律．过D点作AB边的法线NN′，连接OD，则∠ODN＝α为O点发出的光线在D点的入射角；设该光线在D点的折射角为β，如图所示．根据折射定律有n sinα＝sinβ①式中n为三棱镜的折射率．由几何关系可知β＝60°②∠EOF＝30°③△OEF中有EF＝OE sin∠EOF④由③④式和题给条件得OE＝2 cm⑤根据题给条件可知，△OED为等腰三角形，有α＝30°⑥由①②⑥式得n＝3⑦【答案】 31．(2019·唐山模拟)(多选)如图所示，光在真空和介质的界面MN上发生偏折，那么下列说法正确的是( BCE )A ．光是从真空射向介质C ．光在介质中的传播速度为1.73×108m/s D ．反射光线与折射光线成60°角 E ．反射光线与折射光线成90°角解析：因为折射角大于入射角，所以光是从介质射向真空的，选项A 错误．据折射率公式n ＝sin60°sin30°，所以n ＝1.73，选项B 正确．再由折射率n ＝c v ，代入数据得v ＝1.73×108m/s ，选项C 正确．反射光线与折射光线成90°角，选项D 错误，E 正确．2．(2018·全国卷Ⅰ)如图，△ABC 为一玻璃三棱镜的横截面，∠A ＝30°.一束红光垂直AB 边射入，从AC 边上的D 点射出，其折射角为60°，则玻璃对红光的折射率为 3.若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D 点射出时的折射角大于(填“小于”“等于”或“大于”)60°.解析：本题考查折射定律在三棱镜中的应用等知识．由题意知，θ1＝60°，由几何关系知θ2＝30°，由n ＝sin θ1sin θ2，得n ＝ 3.由f 蓝>f 红得n 蓝>n 红，又因n ＝sin θ1sin θ2，θ2相同，故θ1蓝>θ1红，蓝光在D 点射出时的折射角大于60°.解决光的折射问题的思路(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．考点2 全反射现象的理解和应用1．对全反射的理解(1)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． (2)光的全反射现象遵循光的反射定律，光路是可逆的．(3)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．(4)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．特别提醒：不同颜色的光的频率不同，在同一种介质中的折射率、光速也不同，发生全反射现象的临界角也不同．2．求解全反射现象中光的传播时间的三个注意事项(1)全反射现象中，光在同种均匀介质中的传播速度不发生变化，即v ＝cn. (2)全反射现象中，光的传播路程应结合光路图与几何关系进行确定． (3)利用t ＝l v求解光的传播时间．(2018·全国卷Ⅱ)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？[审题指导] (1)根据光路图及几何特点，确定入射角和折射角，求出偏折角； (2)发生上述光路的条件为：在AC 边发生全反射及在AB 边不发生全反射．【解析】 (1)光线在BC 边上折射，由折射定律有 sin i 1＝n sin r 1①式中，n 为棱镜的折射率，i 1和r 1分别是该光线在BC 边上的入射角和折射角．光线在AC 边上发生全反射，由反射定律有r 2＝i 2② 式中i 2和r 2分别是该光线在AC 边上的入射角和反射角．光线在AB 边上发生折射，由折射定律有n sin i 3＝sin r 3③ 式中i 3和r 3分别是该光线在AB 边上的入射角和折射角．由几何关系得i 2＝r 2＝60°，r 1＝i 3＝30°④F 点的出射光相对于D 点的入射光的偏角为 δ＝(r 1－i 1)＋(180°－i 2－r 2)＋(r 3－i 3)⑤由①②③④⑤式得δ＝60°⑥(2)光线在AC 边上发生全反射，光线在AB 边上不发生全反射，有n sin i 2≥n sin C >n sin i 3⑦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233≤n <2⑨【答案】 (1)60° (2)233≤n <23．(多选)如图是不平行玻璃砖的截面，a 、b 两束单色光从空气垂直玻璃砖上表面射入，在下表面上反射和折射情况如图所示，则a 、b 两束光( ABE )A ．在同种均匀介质中传播时，b 光的传播速度大B ．以相同的入射角从空气斜射入水中，b 光的折射角较大C ．在真空中，a 光的波长大于b 光波长D ．在玻璃中，n a <n bE ．让b 光以入射点为轴，逆时针转动，则b 光会在玻璃砖的下表面发生全反射解析：由图可知，a 光发生了全反射，b 光没有发生全反射，即a 光发生全反射的临界角C 小于b 光发生全反射的临界角C ，由sin C ＝1n，知b 光的折射率小，即n a >n b ，故D 错误；根据n ＝c v ，知v a <v b ，A 正确；根据n ＝sin θ1sin θ2，当θ1相等时，b 光的折射角较大，B 正确；由于n a >n b ，则f a >f b ，由c ＝fλ知λa <λb ，C 错误；当b 光逆时针转动时，b 光在玻璃砖下表面的入射角会增大，当该角大于b 光的临界角时，b 光就会发生全反射，E 正确．4．(2019·山西模拟)一块半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R 的半圆，AB 为半圆的直径，O 为圆心，如图所示．现让一细单色光束垂直AB 沿半径Oa 方向射到玻璃砖上，光沿Oa 方向从玻璃砖的左侧射出．若保持光的入射方向不变，将光沿Oa 方向向上平移．(真空中的光速为c ，不考虑光在玻璃砖内的多次反射)(1)当细光束平移到距O 点33R 的M 点时，玻璃砖左侧恰好不再有光线射出，求玻璃砖对该单色光的折射率；(2)当细光束平移到距O 点12R 的N 点时，出射光线与Oa 延长线的交点为f ，求光由N点传播到f 点的时间．解析：(1)如图所示，光束由M 处平行Oa 射入，在b 处发生全反射，∠ObM 为临界角由临界角公式：sin C ＝1n又sin C ＝OM Ob解得：n ＝ 3(2)如图所示，光束由N 点平行Oa 射入，在e 点发生折射，设入射角为α，折射角为γ.有n ＝sin γsin α又sin α＝ON Oe得：γ＝60°由几何关系得β＝30°，eN ＝32R ，ef ＝R 光在玻璃中传播速度：v ＝c n光在玻璃中N 、e 间传播的时间：t 1＝eN v 光在空气中e 、f 间传播的时间：t 2＝ef c光由N 点传播到f 点的时间t ＝t 1＋t 2＝5R2c答案：(1) 3 (2)5R2c解答全反射类问题的技巧(1)根据题意画出光的折射或恰好发生全反射的光路图．(2)作图时找出具有代表性的光线，如符合边界条件的临界光线等．(3)利用平面几何知识分析线、角关系，找出入射角、折射角或临界角．注意入射角、折射角均以法线为标准．(4)以刚好发生全反射的光线为比较对象，来判断光线是否发生全反射，从而画出其他光线的光路图．考点3 光的色散1．光的颜色单色光的颜色是由其频率决定的，当它从一种介质进入另一种介质时，它的频率不变，因而其颜色也不变．2．波长、频率和波速的关系光速v 与波长λ、频率f 的关系为v ＝λf ，光从一种介质进入另一种介质时，波长改变，光速改变．3．光的色散及成因(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．(2)含有多种颜色的光从一种介质进入另一种介质，由于介质对不同色光的折射率不同，各种色光的偏折程度不同，所以产生光的色散．4．各种色光的比较1．实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随波长λ的变化符合科西经验公式：n＝A＋Bλ2＋Cλ4，其中A、B、C是正的常量．太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图所示．则( D )A．屏上c处是紫光B．屏上d处是红光C．屏上b处是紫光D．屏上a处是红光解析：由科西经验公式可知，光的波长越长，折射率越小．太阳光经三棱镜发生色散，从红光到紫光的波长越来越短，即折射率越来越大，所以a处是红光，d处是紫光，则A、B、C错误，D正确．2．(多选)如图所示，一束光斜射向厚度为d 的矩形玻璃砖，经它折射后射出a 、b 两束光线，则下列说法正确的是( ACE )A ．玻璃砖对a 光的折射率小于对b 光的折射率B ．在真空中，a 光的波长小于b 光的波长C ．在玻璃中，a 光的传播速度大于b 光的传播速度D ．从玻璃砖底边射出的a 、b 光传播方向不平行E ．如果只将玻璃砖的厚度d 减半，那么从玻璃砖底边射出的a 、b 光线间的距离将减小解析：a 光的偏折程度小，折射率小，故A 正确；在真空中，折射率小的光波长长，故B 错误；在玻璃中v ＝cn，知a 光的传播速度较大，C 正确；根据平行玻璃砖对光的控制作用，知出射光与入射光平行，D 错误；当玻璃砖的厚度减半时，a 、b 两出射光的间距也会减小，E 正确．3．(多选)固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，O 点为圆心，OO ′为直径MN 的垂线．足够大的光屏PQ 紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN .由A 、B 两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O 点，入射光线与OO ′夹角θ较小时，光屏NQ 区域出现两个光斑，逐渐增大θ角，当θ＝α时，光屏NQ 区域A 光的光斑消失，继续增大θ角，当θ＝β时，光屏NQ 区域B光的光斑消失，则( AD )A ．玻璃砖对A 光的折射率比对B 光的大 B ．A 光在玻璃砖中传播速度比B 光的大C ．α<θ<β时，光屏上只有1个光斑D ．β<θ<π2时，光屏上只有1个光斑解析：因A 光先消失，说明A 光先发生全反射，所以玻璃对A 光的折射率大于B 光，A 项正确．由v ＝c n可知折射率越大则速度v 越小，B 项错误．当α<θ<β时，A 光发生全反射，只有反射光斑与B 光的折射光斑，共2个，C 项错误．当β<θ<π2时，A 、B 光均发生全反射，光屏上只剩下1个反射光斑，D 项正确．光发生色散现象本质属于光的折射，只是由于介质对不同频率的光的折射率不同，从而使不同色光的偏折程度不同，从而出现彩色光带.学习至此，请完成课时作业46。

(新课标)2019版高考物理一轮复习主题十三波、光和相对论 13-1-3 光的折射、全反射课件

1．对折射率的理解 (1)公式 n＝ssiinnθθ12中，不论光是从真空射入介质，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． (2)折射率与入射角的大小无关，与介质的密度无关，光密介质不是指密度大的介质．
(3) 折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关．同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小．
A．a 光的频率大于 b 光的频率 B．光束 a 在空气中的波长较大 C．出射光束 a、b 一定相互平行 D．a、b 两色光从同种玻璃射向空气时，a 光发生全反射的临界角大
[解析] 作出光路图如图所示，可知光从空气射入玻璃时 a 光的偏折程度较大，则 a 光的折射率较大，频率较大，故 A 正确； a 光的频率较大，则波长较小，故 B 错误；因为 a、b 两光在玻璃砖上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，根据几何知识可知出射光束一定相互平行，故 C 正确；因为 a 光的折射率较大，由临界角公式 sinC＝n1，知 a 光的临界角小，故 D 错误．
(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
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
同一介质中的速度
大―→小
波长
大―→小
通过棱镜的偏折角
[思路点拨] (1)综合分析光的波长、频率及速度，玻璃折射率，全反射等．
(2)综合双缝干涉测光波长实验中的关系式 Δx＝Ldλ.

2019届高考物理一轮复习第3第三节光的折射全反射课后达标能力提升新人教版

3 第三节光的折射全反射(建议用时：60分钟)一、选择题1．关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是( )A．一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象B．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大C．海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景D．一束色光从空气进入水中，波长将变短，色光的颜色也将发生变化解析：选AB．一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象，A正确；由全反射的条件可知，内芯材料的折射率比外套材料的折射率要大，故B正确；海市蜃楼将呈现正立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景，C错误；色光进入水中，光的频率不变，颜色不变，D错误．2．如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带．下面的说法中正确的是( ) A．a侧是红色光，b侧紫色光B．在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C．三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D．在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率解析：选BC．红光的折射率小，所以偏折角小，故b侧为红色光，a侧为紫色光，红色光的波长比紫色光的波长长，干涉条纹间距也大，在玻璃中的传播速率也大，B、C正确，A、D错误．3．打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切磨在θ1<θ<θ2的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况)，则下列判断正确的是( )A ．若θ>θ2，光线一定在OP 边发生全反射B ．若θ>θ2，光线会从OQ 边射出C ．若θ<θ1，光线会从OP 边射出D ．若θ<θ1，光线会在OP 边发生全反射解析：选D ．题图中，要使光线可在OP 边发生全反射，图中光线在OP 边上的入射角大于90°－θ2．从OP 边上反射到OQ 边的光线，入射角大于90°－(180°－3θ1)＝3θ1－90°可使光线在OQ 边上发生全反射．若θ>θ2，光线不能在OP 边上发生全反射；若θ<θ1，光线不能在OQ 边上发生全反射，综上所述，选项D 正确．4．(2018·南京质检)如图所示，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 3B ．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 点的光束平行解析：选AC ．在E 点作出法线可知入射角为60°，折射角为30°，折射率为 3 ，选项A 正确；由光路的可逆性可知，在BC 边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，选项B 错误；由关系式λ介＝λ空气n，可知选项C 正确；从F 点出射的反射光线与法线的夹角为30°，折射光线与法线的夹角为60°，由几何关系知，不会与入射到E 点的光束平行，选项D 错误．5．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，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解析：选C ．由图可知a 、b 两入射光线的入射角i 1＝i 2，折射角r 1＞r 2，由折射率n ＝sin isin r 知玻璃对b 光的折射率较大，选项A 错误；设玻璃对光的临界角为C ，sin C ＝1n，a 光的临界角较大，故选项B 错误；光在介质中的传播速度v ＝c n，则a 光的传播速度较大，b 光的传播速度较小，故选项C 正确；b 光的传播速度小，且通过的路程长，故b 光在玻璃中传播的时间长，故选项D 错误．6．彩虹是由阳光进入雨滴，先折射一次，然后在雨滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的．形成示意图如图所示，一束白光L 由左侧射入雨滴，a 、b 是白光射入雨滴后经过一次反射和两次折射后的其中两条出射光(a 、b 是单色光)．下列关于a 光与b 光的说法中正确的是( )A ．雨滴对a 光的折射率大于对b 光的折射率B ．a 光在雨滴中的传播速度小于b 光在雨滴中的传播速度C ．用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a 光条纹间距大于b 光条纹间距D ．a 光、b 光在雨滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长解析：选AB ．从光的折射光路可知，a 光折射率大，即n a ＞n b ，选项A 对．根据n ＝c v，折射率越大，在介质中的传播速度越小，即a 光在雨滴中传播速度小，选项B 对．折射率越大，频率越高，波长越短，即a 光波长短，双缝干涉实验中，由Δx ＝l λd知波长越长条纹间距越宽，所以a 光双缝干涉条纹间距窄，选项C 错．光在两种介质表面发生折射时，频率不变，从空气进入雨滴，传播速度变小，所以波长变小，选项D 错．7．固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，O 点为圆心，OO ′为直径MN 的垂线．足够大的光屏PQ 紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN ．由A 、B 两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O 点，入射光线与OO ′夹角θ较小时，光屏NQ 区域出现两个光斑，逐渐增大θ角，当θ＝α时，光屏NQ 区域A 光的光斑消失，继续增大θ角，当θ＝β时，光屏NQ 区域B 光的光斑消失，则( )A ．玻璃砖对A 光的折射率比对B 光的大 B ．A 光在玻璃砖中的传播速度比B 光的大C ．α<θ<β时，光屏上只有1个光斑D ．β<θ<π2时，光屏上只有1个光斑解析：选AD ．当A 光光斑消失时，sin α＝1n A ；当B 光光斑消失时，sin β＝1n B．由于β>α，故n A >n B ，选项A 正确；根据n ＝c v，得v A <v B ，选项B 错误；当α<θ<β时，A 光发生全反射，B 光发生折射和反射，在光屏PQ 上有两个光斑，选项C 错误；当β<θ<π2时，A 、B 两光都发生全反射，光屏PQ 上有一个光斑，选项D 正确．二、非选择题 8．甲某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行．正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图甲所示．(1)此玻璃的折射率计算式为n ＝________(用图中的α、β表示)；(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度________(选填“大”或“小”)的玻璃砖来测量．乙(3)若该同学用他测得的多组入射角θ1与折射角θ2作出sin θ1－sin θ2的图象如图乙所示，下列判断不正确的是________．A ．他做实验时，研究的是光线从空气射入玻璃的折射现象B ．玻璃的折射率为0．67C ．玻璃的折射率为1．5D ．玻璃临界角的正弦值为0．67解析：(1)据题意可知入射角为90°－α，折射角为90°－β，则玻璃的折射率为n ＝sin(90°－α)sin(90°－β)＝cos αcos β．(2)玻璃砖越宽，光线在玻璃砖内的传播方向越容易确定，测量结果越准确．故应选用宽度大的玻璃砖来测量．(3)由sin θ1－sin θ2图象可知，sin θ1sin θ2＝10.67≈1．5>1，故光是从空气射入玻璃的，入射角为θ1，A 正确．由折射率的定义知n ＝1．5，B 错误，C 正确．由临界角定义知临界角的正弦值sin C ＝1n＝0．67，D 正确．答案：见解析9．(2018·苏锡常镇四市高三调研)如图所示是一种恒偏向棱镜，它相当于两个30°－60°－90°棱镜和一个45°－45°－90°棱镜，其折射率n ＝2．一条光线从ab 边射入棱镜后在镜中平行于ac 前进，最终从ad 边射出．求：(1)该光线的入射角；(2)该光线经过整个棱镜的偏向角．解析：(1)ab 面上发生折射，由n ＝sin αsin β得α＝45°．(2)同理可得ad 边上的出射角也为45°，作出光路图，由几何关系可知偏向角为90°．答案：见解析10．一厚度为h 的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r 的圆形发光面．在玻璃板上表面放置一半径为R 的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上．已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求平板玻璃的折射率．解析：根据全反射定律，圆形发光面边缘发出的光线射到玻璃板上表面时入射角为临界角(如图所示)，设为θ，且sin θ＝1n．根据几何关系得：sin θ＝L h 2＋L 2而L ＝R －r联立以上各式，解得n ＝1＋⎝ ⎛⎭⎪⎫h R －r 2．答案：1＋⎝ ⎛⎭⎪⎫h R －r 211．如图所示，为某种透明介质的截面图，△AOC 为等腰直角三角形，BC 为半径R ＝10 cm 的四分之一圆弧，AB 与水平屏幕MN 垂直并接触于A 点．由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O ，在AB 分界面上的入射角i ＝45°，结果在水平屏幕MN 上出现两个亮斑，已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n 1＝233，n 2＝2．(1)判断在AM 和AN 两处产生亮斑的颜色； (2)求两个亮斑间的距离．解析：(1)设红光和紫光的临界角分别为C 1、C 2， sin C 1＝1n 1＝32，C 1＝60°，同理C 2＝45°，i ＝45°＝C 2<C 1，所以紫光在AB 面发生全反射，而红光在AB 面一部分折射，一部分反射，且由几何关系可知，反射光线与AC 面垂直．所以在AM 处产生的亮斑为红色，在AN 处产生的亮斑为红色与紫色的复合光．(2)画出如图所示的光路图，设折射角为r ，两个光斑分别在P 1点、P 2点，根据折射定律n 1＝sin r sin i，求得sin r ＝63，由几何知识可得：tan r ＝R AP 1，解得AP 1＝5 2 cm ，由几何知识可得△OAP 2为等腰直角三角形，解得AP 2＝10 cm ，所以P 1P 2＝(52＋10) cm ．答案：见解析。

2019年高考物理(人教版、全国II)一轮复习课件：选修3-4 基础课时3光的折射全反射

填入表格中。
④改变入射角θ1，重复实验步骤，列表记录相关测量数据。 4.数据处理：计算每次的折射率n，求出平均值 n 。
知识梳理考点突破随堂演练
－
[思考判断]
(1)无论是折射光路，还是全反射光路都是可逆的。(
)
(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。( ) )
大头针P1、P2的像，调整视线的方向，直到P1的像被P2_______ 挡住，
再在观察的这一侧依次插两枚大头针 P3 、 P4 ，使 P3 挡住 P1 、 P2 的像，P4挡住P1、P2的像及P3，记下P3、P4的位置。
②移去玻璃砖，连接P3、P4并延长交bb′于O′，连接OO′即为折
射光线，入射角θ1＝∠AOM，折射角θ2＝∠O′ON。 ③用量角器测出入射角和折射角，查出它们的正弦值，将数据
答案
A
知识梳理考点突破随堂演练
方法提炼
解决光的折射问题的一般方法： (1)根据题意画出光路或者根据已知光路确定入射角和折射角。 (2)利用折射定律建立方程进行求解。
知识梳理
考点突破
随堂演练
【变式训练】 1.[平行玻璃砖]一束复色光由空气斜射向一块平行平面玻璃砖，经
折射分成两束单色光a、b。已知a光的频率小于b光的频率，下
γ′，由于 i′＝i，由光的折射定律及光路可判知 γ′＝γ，又设两法线的夹角为 β，则由几何关系得： γ＋γ′＋β＝180° ，又由 α＋β＝180° ， α＋ θ α 则解得： γ＝，又由几何关系得： γ＋γ′＋θ＝i＋i′，解得： i＝ 2 2 α＋ θ sin 2 sin i 则棱镜对光的折射率 n＝＝ α ，故 A 正确。 sin γ sin 2

高考物理一轮复习基础知识课件第3节《光的折射》《全反射》(人教通用版选修3-4)

图3－3
原理：利用光的全反射。
2．光的色散
(1)定义：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散，如图3－4所示，光谱中红光在最上端，紫光在最下端，中间是橙、黄、绿、青、蓝等色光。
图3－4 (2)白光的组成：光的色散现象说明白光是复色光，是由红、
橙、黄、绿、青、蓝、紫 7 种单色光组成的。
第3节
光的折射全反射
光的折射
折射率
[记一记]
1．光的折射
光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象称为光的折射现象。
2．光的折射定律
(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。
图3－1 sin θ1 (2)表达式：＝n12，式中 n12 是比例常数。 sin θ2
[答案] 6＋ 2 (1)15° (2) (或 1.932) 2
光的折射问题的规范求解
(1)一般解题步骤： ①根据题意准确作出光路图，注意作准法线。 ②利用数学知识找到入射角和折射角。 ③利用折射定律列方程。
(2)应注意的问题：
①根据折射定律和入射光线画出折射光线，找到入射角和折射角，要注意入射角、折射角是入射光线、折射光线与法线的夹角。
一半圆柱形透明物体横截面如图
3－6所示，底面AOB镀银(图中粗线)，O 表示半圆截面的圆心，一束光线在横截面内从
图3－6
M点入射，经过AB面反射后从N点射出，已知光线在M点的入射角为30° ，∠MOA＝60° ，∠NOB＝30° 。求：
(1)光线在 M 点的折射角； (2)透明物体的折射率。
[思路点拨]

高考物理一轮复习第12章 3 第三节光的折射全反射随堂检测巩固落实新人教版

3 第三节光的折射全反射1．(2018·苏锡常镇四市调研)某同学用插针法测量平行玻璃砖折射率的实验图景如图所示．他按正确的方法插了大头针a、b、c、d．则下列说法中正确的是( )A．实验中，入射角应适当大些B．该同学在插大头针d时，使d挡住a、b的像和cC．若入射角太大，光会在玻璃砖内表面发生全反射D．该实验方法只能测量平行玻璃砖的折射率解析：选AB．入射角应尽量大些，可减小入射角的相对误差，故A正确；插大头针d 时，使d挡住a、b的像和c，说明cd连线在ab的出射光线上，故B正确；由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于光在下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，故C错误；根据实验原理可知，用插针法测定折射率时，玻璃砖上下表面不一定要平行，故D错误．2．如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则( )A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B．小球所发的光能从水面任何区域射出C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大解析：选D．发光小球沿水平方向发出的光，均能射出玻璃缸，不发生全反射，选项A 错误；小球发出的光射到水面上时，当入射角大于等于临界角时，会发生全反射，选项B 错误；光的频率由光源决定，光由一种介质进入另一种介质时，光的频率不变，选项C错误；根据n＝cv，光在水中的传播速度较小，选项D正确．3．半圆形玻璃砖横截面如图，AB为直径，O点为圆心．在该截面内有a、b两束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖，两入射点到O的距离相等．两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示，则a、b两束光( )A．在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较大B．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角大C．在真空中，a光的波长小于b光波长D．让a光向A端逐渐平移，将发生全反射解析：选AD．由题图可知，b光发生了全反射，a光没有发生全反射，即a光发生全反射的临界角C a大于b光发生全反射的临界角C b，根据sin C＝1n，知a光的折射率小，即n a<n b，根据n＝cv，知v a>v b，选项A正确；根据n＝sin isin r，当i相等时，r a>r b，选项B错误；由v a>v b知其频率关系：f a<f b，在真空中，由c＝λf得，波长关系λa>λb，选项C 错误；a光束向A端平移，射到圆面的入射角增大到大于临界角，发生全反射，故选项D 正确．4．如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A点沿AO1方向(O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出)射向水中，折射后通过水中的B点．图中O点为A、B连线与分界面的交点．下列说法正确的是( )A．O1点在O点的右侧B．蓝光从空气中射入水中时，速度变小C．若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过B点正下方的C点D．若沿AO1方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过B点正上方的D点解析：选BCD．据折射定律，知光由空气斜射入水中时入射角大于折射角，则画出光路图如图所示，知O1点应在O点的左侧，故A错．光从光疏介质(空气)进入光密介质(水)中时，速度变小，故B对．紫光的折射率大于蓝光，所以折射角要小于蓝光的，则可能通过B点正下方的C点，故C对．若是红光，折射率小于蓝光，折射角大于蓝光的，则可能通过B点正上方的D点，故D对．5．以往，已知材料的折射率都为正值(n>0)．现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n<0)，称为负折射率材料．位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足sin isin r＝n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)．现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出．若该材料对此电磁波的折射率n＝－1，正确反映电磁波穿过该材料的传播途径的示意图是( )解析：选B ．由题意知，折射线和入射线位于法线的同一侧，n ＝－1，由折射定律可知，入射角等于折射角，所以选项B 正确．6．(2018·宿迁高三调研测试)如图所示为某等腰直角三棱镜ABC 的截面图，一条光线与AB 面成45°入射，已知棱镜材料的折射率n ＝2，求：(1)光线经过AB 面时的折射角；(2)通过计算说明光线第一次到达BC 面时能否从BC 面射出．解析：(1)由题意知入射角为α＝45°n ＝sin αsin r ＝sin 45°sin r所以折射角r ＝30°．(2)以C ＝45°由几何关系知在BC 面上的入射角大于临界角，所以光线不能从BC 面射出．答案：见解析。

全国人教版2019届高考一轮总复习课标版物理随堂训练X3-4-6 Word版含答案

随堂训练1．用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，已画好玻璃砖界面aa ′和bb ′，若不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在如图所示的位置上，而实验中其他操作均正确，则测得的折射率将( )A ．偏大B ．偏小C ．不变D ．无法确定[答案]　C 2．在用插针法测定玻璃折射率的实验中，某同学操作步骤如下：①用图钉将记录光路的白纸固定在平板上；②手拿玻璃砖的毛面或棱，将其轻放在白纸上；③用铅笔环绕玻璃砖画出边界aa ′和bb ′；④在aa ′上选择一点O ，作为不同入射角的入射光线的共同入射点，画出入射角θ1分别为0、30°、45°的入射光线；⑤用“插针法”分别得到各条入射光线的出射光线，观察时着重看大头针针帽是否在一条直线上，取下玻璃砖、大头针，连接各针孔，发现所画折射光线中有两条相交，量出各个折射角θ2；⑥按公式分别计算，取三个值的算术平均值．sin θ1sin θ2(1)以上步骤中有错误或不妥之处的是________．(2)应改正为_______________________________________________.[解析]　(1)有错误或不妥之处的是③④⑤.(2)③中应先画出一条直线，把玻璃砖的一边与其重合，再使直尺与玻璃砖的界面对齐，移开玻璃砖后再画边界线；④中入射角要取0以外的三组数据；⑤中大头针要竖直插牢，观察时看针脚是否在同一条直线上．[答案]　(1)③④⑤　(2)见解析3．如右图所示把玻璃砖放在木板上，下面垫一白纸，在白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 、B ，AB 的延长线与直线a 的交点为O .眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使B 把A 挡住．如果在眼睛这一侧再插第三个大头针C ，使它把A 、B 的像都挡住，插第四个大头针D ，使它把C 及A 、B 的像都挡住，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，要计算玻璃砖的折射率需要测量的物理量是图中的________；为了减小实验误差，入射角应________(填“大些”或“小些”)．[解析]　根据n ＝分析可知，要计算玻璃砖的折射率需要测量α和β；sin αsin β因角度大一些，测量误差就会小一些，故入射角应大些．[答案]　α和β　大些。

高三物理一轮总复习 (选修34)2.1 光的折射全反射课件新人教版

[例 1] (2015·安徽卷)如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的
AB 面上，经 AB 和 AC 两个面折射后从 AC 面进入空气．当出射角 i′
2．平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制：
类别项目
Байду номын сангаас
平行玻璃砖
三棱镜
圆柱体(球)
结构
玻璃砖上下表面是横截面为三角形的
平行的
三棱镜
横截面是圆
对光线的作用
应用
通过三棱镜的光线圆界面的法线是过
通过平行玻璃砖的经两次折射后，出圆心的直线，经过
光线不改变传播方射光线向棱镜底边两次折射后向圆心
(2)本质理解． 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，光疏介质不是指密度小的介质． (3)特性理解． ①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． ②同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同．
知识点二全反射 1．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． 3．临界角：sinC＝1n，C 为折射角等于 90°时所对应的入射角． 4．应用：(1)全反射棱镜．(2)光导纤维，如图所示．
知识点三光的色散 1.定义：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散，如图所示，光谱中红光在最上端，紫光在最下端，中间是橙、黄、绿、青、蓝等色光． 2．一束白光通过三棱镜后产生色散．由于 n 红<n 紫，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些，当它们射到另一个界面时，紫光的偏折角最大，红光偏折角最小． 3．白光的组成：光的色散现象说明白光是复色光，是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫 7 种单色光组成的．

【物理】2019届一轮复习人教版光的折射定律全反射学案

第56讲光的折射定律全反射考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求光的折射定律折射率、光的全反射光导纤维Ⅰ14年T12B(3)—计算，考查了光的折射定律的应用15年T12B(3)—计算，考查了光的折射定律的应用17年T12B(3)—计算，考查了光的折射定律的应用知识整合一、反射定律光从一种介质射到两种介质的分界面时发生反射，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．二、光的折射1．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________两侧，入射角i的正弦跟折射角γ的正弦成正比，即________＝常数(折射率)．在光的折射现象中，光路是可逆的．2．折射率：光从真空射入某种________发生折射时，入射角i的正弦跟折射角r的正弦之比，叫做介质的折射率，即n＝sin isin r.(1)某种介质的折射率，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________．(2)任何介质的折射率均大于________．(3)折射率较大的介质称为________介质，折射率较小的介质称为________介质．三、光的色散复色光在介质中由于________不同而分解成单色光的现象，叫做光的色散．一束白光通过三棱镜后产生色散在屏上形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光谱，说明白光是________．不同色光在介质中的速度是不同的，红光在玻璃中的光速最大，故红光在玻璃中的折射率最小，偏向角也最小，而紫光在玻璃中的光速最小，故紫光在玻璃中的折射率最大，偏向角也最大，因此白光由于各色光通过棱镜后偏向角不同而产生色散现象(如图)．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越________．红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫中，频率最大的是________，折射率最大的是________．(3)不同色光在同一介质中传播速度不同．红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫中，在同一介质中，光速最大的是________．四、全反射1．发生全反射的条件(1)光从光密介质射向光疏介质； (2)入射角大于或等于临界角． 2．临界角(1)在全反射中，当折射角等于90°时的入射角叫临界角．(2)临界角C 的计算：当光线由某种折射率为n 的介质射入真空(或空气)时，sin C ＝1n .3．全反射现象的应用(1)在理解并掌握了全反射现象及其产生的条件后，可以举出一些现象，运用全反射的知识进行分析解释．例如，草叶上的露珠在阳光照射下晶莹透亮，空试管放在盛水的烧杯中，会看到试管壁很明亮，等等．(2)光导纤维是全反射的实际应用光纤传输信息，要求光纤内芯的折射率大于外套的折射率，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射．光纤通信的主要优点是容量大．方法技巧考点1 对折射定律和折射率的理解1．对折射定律的理解(1)注意光线偏折的方向：如果光线从折射率(n 1)小的介质射向折射率(n 2)大的介质，折射光线向法线偏折，入射角大于折射角，并且随着入射角的增大(减小)折射角也会增大(减小)；如果光线从折射率大的介质射向折射率小的介质，折射光线偏离法线，入射角小于折射角，并且随着入射角的增大(减小)折射角也会增大(减小)．(2)折射光路是可逆的，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，定律中的公式就变为sin θ1sin θ2＝1n ，式中θ1、θ2分别为此时的入射角和折射角．2．对折射率的理解(1)折射率与光速的关系：某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c 跟光在这种介质中传播速度v 之比，即n ＝cv，单色光在折射率较大的介质中光速较小．(2)折射率n 是反映介质光学性质的物理量，虽然折射率的定义式：n ＝sin isin γ，但它的大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关．【典型例题1】 (16年南京三模)如图所示，半径为R 的扇形AOB 为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB ＝60°.一束平行于角平分线OM 的单色光由OA 边射入介质，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)从M 处射出的光线与OM 的夹角； (2)光在介质中的传播时间．1.如图所示为直角三棱镜的截面图，一条光线平行于BC 边入射，经棱镜折射后从AC 边射出．已知∠A ＝θ＝60°，求：(1)棱镜材料的折射率n ；(2)光在棱镜中的传播速度v(真空中光速为c)．考点2对全反射条件的理解全反射条件：(1)光由光密介质射向光疏介质；(2)入射角大于或等于临界角．临界角C表示式：由折射定律知，光由某介质射向真空(或空气)时，若刚好发生全反射，则n＝1 sin C.【典型例题2】如图所示，一半圆形玻璃砖半径R＝18 cm，可绕其圆心O在纸面内转动，M为一根光标尺，开始时玻璃砖的直径PQ与光标尺平行，一束激光从玻璃砖左侧垂直于PQ射到O点，在M上留下一光点O1.保持入射光方向不变，使玻璃砖绕O点逆时针缓慢转动，光点在标尺上移动，最终在距离O1点h＝32 cm处消失．已知O、O1间的距离l＝24 cm，光在真空中传播速度c＝3.0×108m/s.求：(1)玻璃砖的折射率n；(2)光点消失后，光从射入玻璃砖到射出过程经历的时间t.2.(17年南通一模)如图所示，一段圆柱形光导纤维长L＝20 cm，圆形截面内芯直径d＝4.0 cm，内芯的折射率n1＝1.73，外套的折射率n2＝1.41.光从光导纤维的左端中心以入射角θ1＝60°射入，经多次全反射后从右端面射出，不考虑光在右端面的反射．求：(1)光线从空气进入光导纤维的折射角θ2；(2)光在光导纤维中发生全反射的次数N.考点3光的色散如图所示，一束白光通过三棱镜后会分解成由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色组成的光谱．注意：我们把射出棱镜的光线与入射光线方向的夹角叫光通过棱镜的偏向角，实验表明，白光色散时，红光的偏向角最小，紫光的偏向角最大，这说明玻璃对不同色光的折射率不同，紫光的折射率最大，红光的折射率最小．【典型例题3】如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，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>n b3.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是()A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光当堂检测 1.如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则()第1题图A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B．小球所发的光能从水面任何区域射出C ．小球所发的光从水中进入空气后频率变大D ．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大2．水中某一深处有一点光源S ，可以发出a 、b 两种单色光，其由水中射出水面的光路如图所示．关于这两种单色光性质的比较，下列判断正确的是( )A ．a 光的频率比b 光的小B ．a 光的折射率比b 光的大C ．a 光在水中的传播速度比b 光的小D ．a 光在水中的波长比b 光的小第2题图第3题图3．如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC ，∠A 为直角．此截面所在平面内的光线沿平行于BC 边的方向射到AB 边，进入棱镜后直接射到AC 边上，并刚好能发生全反射．该棱镜材料的折射率为( )A . 3B . 2C .32D .624．(17年南通三模)如图所示，在水平桌面上倒立着一个透明圆锥，底面是半径r ＝0.24 m 的圆，圆锥轴线与桌面垂直，过轴线的竖直截面是等腰三角形，底角θ＝30°.有一束光线从距轴线a ＝0.15 m 处垂直于圆锥底面入射，透过圆锥后在水平桌面上形成一个小光点．已知透明圆锥介质的折射率n ＝1.73，真空中光速c ＝3.0×108 m /s .求：(1)光在圆锥中传播的时间t ；(2)桌面上光点到圆锥顶点O 间的距离l.第4题图5．(17年江苏高考)人的眼球可简化为如图所示的模型，折射率相同、半径不同的两个球体共轴，平行光束宽度为D ，对称地沿轴线方向射入半径为R 的小球，会聚在轴线上的P 点．取球体的折射率为2，且D ＝2R ，求光线的会聚角α(示意图未按比例画出)．第5题图第56讲光的折射定律全反射知识整合基础自测二、1.法线sin i sin γ2.介质 (1)n ＝cv (2)1 (3)光密光疏三、折射率复色光 (2)大紫光紫光 (3)红光方法技巧·典型例题1· (1)60° (2)R c 【解析】(1)n ＝sin60°sin30°＝ 3 sin αsin30°＝3 α＝60°(2)2x cos30°＝R v ＝c n t ＝x v ＝Rc.·变式训练1· (1)3 (2)33c 【解析】(1)由题意可得．光在玻璃中的折射角为30° 所以，n ＝sin60°sin30°＝3(2)根据n ＝c v 得 v ＝33c .·典型例题2·(1)1.67 (2)2×10－9s 【解析】 (1)发生全反射时光路如答图， tan θ＝h l ＝43全反射临界角C ＝π2－θ玻璃的折射率n ＝1sin C ＝53＝1.67(2)光在玻璃中传播的速度 v ＝cn全反射时光穿过玻璃砖的时间 t ＝2R v ＝2×10－9s·变式训练2·(1)30° (2)3次【解析】 (1)由折射定律有n 1＝sin θ1sin θ2代入数据得θ2＝30°(2)由几何关系有N ＝L －d2tan60°d tan60°＋1代入数据得N ＝3.4 取N ＝3次． ·典型例题3·B 【解析】由图可知，a 、b 两束光通过三棱镜后，发生色散，b 的折射较明显，所以三棱镜对b 光的折射率较大．又因为光的频率越大，介质对光的折射率就越大，所以b 的频率大于a 的频率．由C ＝λv 可知频率越大的光，波长越小．所以B 正确．·变式训练3·B 【解析】由折射图像可知a 光的偏折程度最大，说明水滴对a 的折射率最大，故a 的频率最大，由v ＝λf 可知，a 的波长最小，abcd 偏折程度依次减小，故为紫光、蓝光、黄光和红光．当堂检测1．D 【解析】发光小球沿水平方向发出的光，均能射出玻璃缸，不发生全反射，选项A 错误；小球发出的光射到水面上时，当入射角大于等于临界角时，会发生全反射，选项B 错误；光的频率由光源决定，光由一种介质进入另一种介质时，光的频率不变，选项C 错误；根据n ＝cv ，光在水中的传播速度较小，选项D 正确．2．A 【解析】据图知，a 、b 两束光的入射光相等，b 光的折射角大于a 光的折射角，根据折射定律可得出a 光的折射率小于b 光的折射率，则a 光的频率小于b 光的频率，由c ＝λf 则知a 光的波长大于b 光的波长，由v ＝cn 知，a 光在水中的传播速度大．故A 正确，BCD 错误．3．D 【解析】光线沿平行于BC 边的方向射到AB 边上，第一次折射时入射角为45°，射到AC 边刚好发生全反射根据全反射公式sin C ＝1n ，在AC 边上的入射角为临界角C ，根据几何关系，第一次折射时的折射角为90°－C ，根据折射定律为n ＝sin45°sin （90°－C ）＝sin45°cos C ，联立两式可以计算可得n ＝62，所以D 项正确；ABC 项错误． 4．(1)3.0×10－10s (2)0.10 m 【解析】(1)圆锥中的光速 v ＝c n传播时间 t ＝（r －a ）tan θv解得 t ＝3.0×10－10s(2)光线从底面垂直入射后沿直线射到圆锥侧面上的O ′点发生折射，光路如图所示，由几何关系可知入射角为θ，设折射角为α，则sin αsin θ＝n 解得 α＝60°由几何关系可知△OPO ′为等腰三角形，则2l cos θ＝acos θ解得 l ＝0.10 m.第4题图5．30° 【解析】由几何关系sin i ＝D2R ，解得i ＝45°则由折射定律sin isin γ＝n ，解得γ＝30°且i ＝γ＋α2，解得α＝30°.。

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第十五章光电磁波与相对论★★★考情微解读★★★第1讲光的折射全反射见学生用书P212微知识1 光的直线传播1．光源光源是能自行发光的物体，它的特点是能将其他形式的能转化为光能。

光在介质中的传播就是能量的传播。

2．光沿直线传播的条件及光速(1)光在同种均匀介质中，总是沿着直线传播，光在真空中的传播速度c＝3.0×108_m/s。

光在任何介质中的传播速度都小于c。

(2)若n为介质的折射率，则光在此介质中的传播速度v＝c n。

微知识2 光的折射1．折射现象光从一种介质进入另一种介质时，在界面上光路发生改变的现象。

2．折射定律折射光线与入射光线、法线在同一平面内；折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦和折射角的正弦成正比，即sinθ1 sinθ2＝n。

3．折射率(1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的折射率。

(2)表达式：n＝sinθ1 sinθ2。

(3)决定因素：由介质本身及光的频率共同决定，与入射角、折射角的大小无关，与介质的密度有关。

(4)折射率与光速的关系。

介质的折射率等于光在真空中的速度与在该介质中的速度之比，即n＝c v。

(5)光疏介质与光密介质。

任何介质的折射率都大于1，折射率越大，光在其中的传播速度就越小。

两种介质相比较，折射率大的介质叫光密介质，折射率小的介质叫光疏介质。

特别提醒(1)在光的折射现象中，光路是可逆的。

(2)公式n＝sinθ1sinθ2中，θ1是真空(或空气)中的光线与法线间的夹角，θ2是介质中的光线与法线间的夹角，不一定称θ1为入射角，θ2为折射角。

微知识3 全反射1．定义光从光密介质射向光疏介质，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．条件(1)光从光密介质射向光疏介质；(2)入射角大于或等于临界角。

3．临界角指折射角等于90°时的入射角。