高考物理专题复习光的折射

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光学专题(折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用)(解析版)25年高考物理一轮复习(新高考

光学专题（折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用）60分钟光学专题（折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的c cA．23,23【答案】A由于DE 为半径的一半，故a 光束的折射角sin sin a cv a b =解得：22a c v =同理，对于b 束，由几何知识可知，其入射角、折射角的大小分别为sin i c根据几何关系有：31tan 303DE AD R +=°=则有：()22313AE DE R==+31R +A ．33L 【答案】C【详解】由几何关系可知，光在得：30r =°A ．212x x D D B ．21x x D D 【答案】C【详解】根据薄膜干涉原理，干涉条纹平行等宽，当光垂直标准工件方向射向玻璃板时，得到干涉条纹，．肥皂膜上的条纹．劈尖上的条纹．泊松亮斑．牛顿环【答案】C【详解】选项ABD都是光在薄膜的两个表面的两个反射光干涉形成的；选项形成的“泊松亮斑”。

A．图甲为同一装置产生的双缝干涉图像，b光的频率大于a光B．图乙中立体电影原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样C．图丙中“水流导光”反映了光的衍射现象D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化A ．距离b 需满足的条件为33b a <光线在BC 上的入射点为M ，对称，可得：Q C l¢=由几何关系得：tan l a b a =--A ．“虹”对应光路图中1级光，色序表现为“内红外紫”B ．“霓”的产生和“虹”类似，但日光在水滴中反射两次，则对应光路图中表现为“内红外紫”，故B 正确；CD ．对同一束入射日光，产生光传播的路程为：4cos s R =A．水对a光的折射率比对b光的折射率要小B．在水中，b光的传播速度大于a光的传播速度C．A灯照亮水面的面积大于B灯照亮的面积D．将a和b光通过相同的双缝干涉装置、A．若将光屏向右移动，光屏上条纹间距减小B．若将平面镜向下移动一个微小距离，光屏上条纹间距减小A．若干涉圆环向边缘移动，则表示下面的透镜是凹透镜B．若干涉圆环向边缘移动，则表示下面的透镜是凸透镜C．若干涉圆环向中心收缩，则表示下面的透镜是凹透镜A．P点有凹陷B．P点有凸起C．换用绿光照射，条纹间距变大D．抽去一张纸片，条纹间距变大A．图甲中3D眼镜利用光的偏振原理B．图乙利用单色光检查平面的平整度是利用光的衍射C．图丙救护车发出的声波产生多普勒效应，而电磁波不会产生多普勒效应D．图丁直接把墙壁多个条纹的距离当成相邻明条纹距离，计算光的波长结果会偏大【答案】AD【答案】（1）o 30；（2）【详解】设入射角为i ，由题意知，解得：o 30a q =，o 45b q =如图所示由几何关系得：90POB Ð=、b 两束光从棱镜中射出后二者的夹角（2）a 、b 两束光在棱镜中传播的速度分别为：由几何关系可知，a 、b 两束光在棱镜中传播的距离为2cos a a R q =，2cos b l R =(1)该棱镜的折射率n ；(2)该单色光在棱镜中传播的时间t （不考虑光在【答案】(1)3n =(2)52Lt c=根据几何关系可知，入射角做AC 界面法线交于BC 于D 点，光线在AB 界面交于PDC Ð可知PDQ V 为等边三角形，所以：30a =°因为最终出射光线与AC 平行，所以：60b =°根据几何关系可得：12211sin r C r h =+全反射临界角满足：11sin C n =甲灯泡发光区域的面积：211S r p =。

2024全国高考真题物理汇编：光的折射

2024全国高考真题物理汇编光的折射一、单选题1．（2024重庆高考真题）某同学设计了一种测量液体折射率的方案。

容器过中心轴线的剖面图如图所示，其宽度为16cm ，让单色光在此剖面内从空气入射到液体表面的中心。

调整入射角，当反射光与折射光垂直时，测出竖直器壁上的反射光点与液体表面的距离h ，就能得到液体的折射率n 。

忽略气壁厚度，由该方案可知（）A ．若h =4cm ，则nB ．若h =6cm ，则�=43C ．若54n，则h =10cm D ．若32n ，则h =5cm二、实验题2．（2024安徽高考真题）某实验小组做“测量玻璃的折射率”及拓展探究实验．(1)为测量玻璃的折射率，按如图所示进行实验，以下表述正确的一项是________。

（填正确答案标号）A ．用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a 和aB ．在玻璃砖一侧插上大头针1P 、2P ，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使2P 把1P 挡住，这样就可以确定入射光线和入射点1O 。

在眼睛这一侧，插上大头针�3，使它把1P 、2P 都挡住，再插上大头针�4，使它把1P 、2P 、�3都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点2O C ．实验时入射角1 应尽量小一些，以减小实验误差(2)为探究介质折射率与光的频率的关系，分别用一束红光和一束绿光从同一点入射到空气与玻璃的分界面．保持相同的入射角，根据实验结果作出光路图，并标记红光和绿光，如图乙所示．此实验初步表明：对于同一种介质，折射率与光的频率有关．频率大，折射率（填“大”或“小”）(3)为探究折射率与介质材料的关系，用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质，如图丙、丁所示。

保持相同的入射角1 ，测得折射角分别为2 、 323 ，则玻璃和该介质的折射率大小关系为n 玻璃n介质（填“ ”或“ ”）。

此实验初步表明：对于一定频率的光，折射率与介质材料有关。

3．（2024北京高考真题）某同学测量玻璃的折射率，作出了如图所示的光路图，测出了入射角i 和折射角r ，则此玻璃的折射率n =。

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

高考一轮总复习•物理
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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
高考一轮总复习•物理
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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)
高考一轮总复习•物理
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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.
高考一轮总复习•物理
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高考一轮总复习•物理
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°
高考一轮总复习•物理
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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°

高考物理总复习课件光的折射全反射

应试技巧总结和备考建议
1. 仔细审题
在解题前要认真审题，明确题目中的物理情景和所求的物理量。
2. 规范作图
在解题过程中要规范作图，准确标出光的传播路径和各个角度。
应试技巧总结和备考建议
3. 熟记公式
要熟练掌握光的折射定律和全反射的条件及临界角的计算公式。
4. 注意单位
在计算过程中要注意单位的统一和换算。
（2021年全国卷III）半圆形玻璃砖的半径为R，折射率为n=√3，直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点。激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两个光斑。求两个光斑之间的距离L。
模拟试题训练及答案解析
模拟试题一
一束光线从空气中射入水中，当入射角逐渐增大时，折射角将____；当入射角增大到某一角度时，折射光线完全消失，这种现象叫做____。
凸透镜成像规律及特点
成像规律
凸透镜成像遵循“物距大于焦距时成倒立实像，物距小于焦距时成正立虚像”的规律。同时，像距随着物距的变化而变化，当物距减小时，像距增大，反之亦然。
成像特点
凸透镜可以成倒立、缩小的实像（如照相机原理），也可以成倒立、放大的实像（如投影仪原理），还可以成正立、放大的虚像（如放大镜原理）。
双缝干涉实验
通过双缝让单色光波发生干涉，形成明暗相间的干涉条纹，用于验证光的波动性。
干涉条件
两束光波的频率相同、振动方向相同、相位差恒定。
衍射现象及单缝衍射实验
衍射现象
光波在传播过程中遇到障碍物或小孔时，偏离直线传播的现象。
单缝衍射实验
通过单缝让光波发生衍射，形成中央亮斑和两侧明暗相间的衍射条纹，用于研究光的衍射规律。

高考物理总复习第56讲光的折射定律全反射讲义

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 T 12B (3)—计算，考查了光的折射定律的应用15年 T 12B (3)—计算，考查了光的折射定律的应用17年 T 12B (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＝1sin 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 ＝0.24m 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 ＝3.0×108m /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 γ 2.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 ＝R c.·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 ＝c n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 ＝c v，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 ＝c n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 ＝cn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°.。

高三物理高考第一轮复习课件：光光的折射全反射

某种介质
真空或空气
4.应用（1）全反射棱镜（2）光导纤维：实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到一百微米之间，在内芯和外套的界面上发生全反射. 特别提醒（1）光从真空射入介质时，临界角C又可以理解为最大折射角. （2）光从真空（或空气）射入介质时，在界面
图2
解析（1）由题图和几何知识 ① 由折射率的定义式 ② 联立解出θ2=30°. ③ （2）对临界光线 ④ 在题图△Oab中，由正弦定理得： ⑤ 联立解出 ⑥ 答案（1）30°（2）
图4
解析 a、b两束光射到OM、ON上的入射角是相同的,由图可知b光已发生全反射,而a光仍有折射,说明b光的全反射临界角比a光的全反射临界角小,所以b光的折射率大于a光的折射率,即nb>na,故D正确;又在介质内的传播速度 ,所以棱镜内a光的传播速度va比b光的传播速度vb大;故B正确. 答案 BD
解析背对阳光看玻璃球比较明亮,是光在玻璃球中发生全反射;彩虹是因为阳光在水滴中折射形成的; C项中现象的成因是由于光在介质表面发生了全反射, A.C项正确.
AＣ
变式练习２下列现象中,属于光的全反射现象的是 ( ) A．肥皂泡上的彩色条纹 B．雨后天边出现彩虹 C．早晨东方天边出现红色朝霞 D．荷叶上的水珠在阳光下晶莹透亮
【评分标准】本题共16分，其中①②④⑤各3分，③⑥各2分. 【名师导析】本题是一道关于折射和全反射的综合题.本题的难点是正确分析题目给定的条件和题目所求问题的含义，理解光线aa′不能进入球壳时，射到球上的其它光线便不可能进入球壳.其次是根据题目给定的光路图，充分利用几何关系求解也是难点之一.
图1
答案
变式练习1 由某种透明物质制成的等腰直角棱镜AOB, 图1两腰都为16 cm,且两腰与Ox和Oy轴都重合,如图1 所示,从BO边的C点注视A棱, 发现A棱的位置在D点,在C、D两点插上大头针,测出C点的坐标为(0,12),D点的坐标为(9,0),由此可以算出该透明物质的折射率为多大?

高考物理重点难点知识专题讲解：光的折射全反射

可逆
的.
4.折射率：光从真空
射入某种介质发生折射时，
入射角 θ1 的正弦与折射角 θ2 的正弦之比，叫做介质的绝对 sin θ 1 折射率，简称折射率.表示为 n＝ . sin θ 2 实验证明，介质的折射率等于光在真空中与在该介质 c 中的传播速度之比，即 n＝ .任何介质的折射率都大于1 . v 两种介质相比较，折射率较大的介质叫做光密介质，折射率较小的介质叫做光疏介质.
d＝
2 2 n － sin i0 1 － R⑥方法 (1)确定光是从光密介质进入光疏介质； 1 (2)应用 sin C＝确定临界角； n (3)根据题设条件，判定光在传播时是否发生全反射； (4)如发生全反射，画出入射角等于临界角时的临界光路图； (5) 运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行分析、判断、运算，解决问题.
【解析】如图所示，根据折射率定义有，sin∠1 ＝nsin∠2，nsin∠3＝1，已知∠1＝45° ， ∠ 2＋ ∠3＝ 90° ，解得 n＝ 6 ，A 对. 2
【答案】A
变式 2 空气中悬浮着一颗球形小水珠，一束阳光水平入射，如图所示.n 甲、n 乙和 n 丙分别表示水对甲光、乙光和丙光的折射率.以下表述正确的是( ) A.n 甲>n 乙>n 丙 B.波长 λ 的关系 λ 甲<λ 乙<λ 丙 C.频率 ν 的关系 ν 甲<ν 乙<ν 丙 D.光由水珠出射到空气的折射角关系 θ 甲＝θ 乙＝θ 丙
知识点二
光的全反射
1.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称为全反射现象. 2.发生全反射的条件： ①光线从光密介质斜射向光疏介质. ②入射角大于或等于临界角. 3.临界角：折射角等于 90°时的入射角.设光线从 _ 某种介质射向真空或空气时的临界角为 C，则 sin C 1 ＝ . n

2023高考物理光学专题冲刺训练--光的折射、全反射问题

光的折射、全反射一、折射定律和折射率1.对折射率的理解(1)折射率的大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中传播速度的大小v＝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.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。

3.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。

(4)注意折射现象中光路是可逆的。

二、针对练习1、(多选)如图所示，等边三角形ABC为某透明玻璃三棱镜的截面图，边长等于L，在截面上一束足够强的细光束从AB边中点与AB边成30°角由真空射入三棱镜，从BC边射出的光线与BC边的夹角为30°。

光在真空中的速度为c，则()A．玻璃的折射率为3B．玻璃的折射率为2C．光在三棱镜中的传播路程0.5LD．光在三棱镜中的传播时间为3L 2c2、（多选）一小球掉入一水池中，小球所受重力恰与其所受阻力和浮力的合力相等，使小球匀速下落，若从水面到池底深h＝1.5 m，小球3 s到达水底，那么，在下落处正上方观察时()A．小球的位移等于1.5 m B．小球的位移小于1.5 mC．小球的运动速度小于0.5 m/s D．小球的运动速度仍等于0.5 m/s3、（多选）把用相同玻璃制成的厚度为d的正方体a和半径亦为d的半球体b，分别放在报纸上，且让半球的凸面向上，从正上方分别观察a、b中心处报纸上的字，下面的观察记录中正确的是（）A．a中的字的位置比b中的字高B．b中的字的位置比a中的字高C．a、b中的字一样高D．a中的字的位置较没有玻璃时的高，b中的字的位置和没有玻璃时的一样4、（多选）由于覆盖着地球表面的大气，越接近地表面越稠密，折射率也越大，远处的星光经过大气层斜射向地面时要发生偏折，使我们看到的星星的位置，与实际位置间存在差距，这种效应叫作蒙气差。

高三物理光的折射

设他在镜中刚能看到球像时球的位置在P点，恰好
看不到球像时球的位置在Q点，平面镜的长度 L=3.0m，平面镜至球道中央的距离为d/2。 (1)图乙为球道的俯视示意图，请在图乙中通过作光路示意图，确定P、Q点的位置，并在BC上标出 P、Q点； (2)这个保龄球的运动速度大小是多少?
解：(1)光路示意图如图所示 P、Q的位置如图所示 AE MN (2)由几何关系知， AF P Q 令 s PQ P Q
B
所以a波是光波、b波是声波。
006.江苏南通08届第一次调研测试12 B（2） B.（2）（模块3-4试题）
（2）图示是一透明的圆柱体的横截面，其半径R
＝20cm，折射率为 3 ，AB是一条直径，今有一束平
行光沿AB方向射向圆柱体，试求： ①光在圆柱体中的传播速度；
②距离直线AB多远的入射光线，折射后恰经过B点. A
h H
r S
解：
根据光路图，可知
r r 2 h2 8 82 62 0.8
sin 1
sin 2
Rr ( R r )2 H 2

18 182 242
h
0.6
S
sin 1 由折射定律得 n sin 2 4 得 n 3
1
2
r
H
042.08年苏、锡、常、镇四市教学情况调查（一）13(2) 13．（供选修3-4考生作答）（2）如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为d.入射光线AO以入射角i=60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与
3
055.08年佛山市教学质量检测（二）14(2) 14. （2）（5分）（选做，适合选修3—4的同学）如图所示，某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖的折射率，OA是画在纸上的直线，他在直线OA适当位置先后竖直插上 P1 、 P2 两枚大头针，如图放上玻璃砖（如粗黑线所示），然后插上P3、P4大头针。 ① 其中他确定 P3 大头针位置的方法应当是：。 ②若该同学实验操作规范准确，其 A P 1 记录的情况如图所示。该同学还用 P2 圆规做了一个以O为圆心，半径与玻璃砖相同的半圆（如图中虚线所 O P3 示）。请您帮这位同学算出玻璃砖的折射率，写出必要的计算过程。 P4 解见下页

第十四章第1讲光的折射全反射--2025版高考总复习物理

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第14章光
A．水的折射率为sin
1 41°
B．水的折射率为sin
1 49°
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°
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第14章光
关键信息
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第14章光
解析：光在纤芯和外套的界面上发生全反射，纤芯的折射率比外套的大， A 正确，B 错误；由 v＝nc可知，波长越短、频率越高的光的折射率越大，在光纤中的传播速度越小，C 错误，D 正确。
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第14章光
2．(2023·江苏卷)地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是 ()
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第14章光
解析：从表中可得出在 20 ℃时玻璃对这种光的折射率大于水对这种光的折射率，根据 v＝nc可知，这种光在玻璃中的速度小于在水中的速度，故 A 错误；折射率大小不仅与介质本身有关，还与光的频率(颜色)有关，同一种介质中，频率越大的光折射率越大，故 B 错误；在 20 ℃温度下，玻璃对这种光的折射率大于水对这种光的折射率，则这种波长的光从玻璃射入水中，即从光密介质射向光疏介质时，可能发生全反射，故 C 正确；根据 n＝sin1 C知，折射率大的临界角小，在 20 ℃温度下，水晶对这种光的折射率大于水对这种光的折射率，因此这种波长的光射入水晶更容易发生全反射，故 D 错误。
sin C＝n1得水的折射率 n＝sin 419°，A 错误，B 正确；当以 α＝60°向水
sin 面发射激光时，入射角为 θ1＝30°，设折射角为 θ2，则由 n＝sin

高考物理总复习(课标版)之光的折射全反射

2．光导纤维
原理：利用光的全反射
．1．光的传播ຫໍສະໝຸດ 向发生改变的现象叫光的折射()
[答案]
×
)
2．折射率跟折射角的正弦成正比( [答案] ×
3．入射角足够大，也不一定能发生全反射( [答案] √
)
4．若光从空气中射入水中，它的传播速度一定增大
[答案]
×
(
)
5．已知介质对某单色光的临界角为 C，则该介质的折射 1 率等于 ( sinC )
2．各种光具对光路的改变规律
类别项目
平行玻璃砖
三棱镜横截面为三角形的三棱镜
圆柱体(球)
结构
玻璃砖上下表面是平行的
横截面是圆
对光线的作用
通过三棱镜通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移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，经过两次折射后向圆心偏折
c v ，因 v<c，故任何介质的折射率总 (4)计算公式：n＝____
大于 (选填“大于”或“小于”)1.
知识点二 1．全反射 (1)条件
全反射、光导纤维
①光从光密介质射入光疏介质 ②入射角大于或等于临界角．
．
(2)现象：折射光完全消失，只剩下反射光
．
(3)临界角：折射角等于 90° 时的入射角，用 C 表示， sinC 1 n. ＝___

α＋ θ sin 2 B. θ sin 2 D. θ sinα－2

sinθ
sinα
[解析]
α 由题意知，光线进入棱镜时的折射角 γ＝，入 2
α＋ θ sin 2 α θ α＋ θ sini 射角 i＝＋＝，则折射率 n＝＝选项 A 正 α ， 2 2 2 sinγ sin 2 确．

高考物理总复习光的折射全反射

最大，则最大光程为s＝ 6 m

设光在冰中传播速度为v，则有n＝，可知时间t＝

2 3
解得t＝ ×10－8
3
s.
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第1讲
光的折射、全反射
命题点3 光在玻璃砖中的折射和全反射问题
5. [2023湖北]如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为30°，OP边上的点光源S到
顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为45°.不考虑多次反射，
1. [多选]关于介质的折射率，下列说法正确的是(
BC )
sin 1
可知，介质的折射率与入射角θ1的正值成正比
sin 2
A. 由折射率公式n＝
B.

由折射率公式n＝可知，介质的折射率与光在介质中的传播速度v成反比

C. 折射率由介质本身及光的性质共同决定
D. 玻璃的折射率大于1，水的折射率小于1
第十四章
光
学
第1讲光的折射、全反射
目录
01
考点1 折射定律和折射率
Contents
02
考点2 光的折射和全反射的综
合应用
03
考点3 光路控制及色散现象
04
练习帮
练透好题精准分层
第1讲
光的折射、全反射
课标要求
1.通过实验，理解光的折射定律.会测量材料的折射率.
2.知道光的全反射现象及其产生的条件.初步了解光纤的工作原理、光纤技术在生
1

的小，所以B光穿过玻璃砖所需的时间比A光长，故A、B错误；根据 sin C＝可知，
折射率越大，全反射临界角越小，所以光由玻璃射向空气发生全反射时，B光的临

高考物理复习光的折射、全反射讲义

第1讲光的折射、全反射板块一主干梳理·夯实基础【知识点1】光的折射定律 Ⅱ 折射率 Ⅰ 1．折射现象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(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：sin θ1sin θ2＝n 12，式中n 12是比例常数。

(3)在光的折射现象中，光路是可逆的。

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的比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率，用符号n 表示。

(2)物理意义：折射率仅反映介质的光学特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时偏折大，反之偏折小。

(3)定义式：n ＝sin θ1sin θ2，不能说n 与sin θ1成正比、与sin θ2成反比，对于确定的某种介质而言，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。

折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定。

(4)光在不同介质中的速度不同；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 ＝cv ，因v <c ，故任何介质的折射率总大于(填“大于”或“小于”)1。

(5)相对折射率：光从介质1射入介质2时，入射角θ1与折射角θ2的正弦之比叫做介质2对介质1的相对折射率。

4．光密介质与光疏介质(1)光密介质：折射率较大的介质。

(2)光疏介质：折射率较小的介质。

(3)光密介质和光疏介质是相对的。

某种介质相对其他不同介质可能是光密介质，也可能是光疏介质。

【知识点2】全反射、光导纤维 Ⅰ 1．全反射(1)条件：①光从光密介质射入光疏介质。

②入射角大于或等于临界角。

(2)现象：折射光完全消失，只剩下反射光。

(3)临界角：折射角等于90°时的入射角，用C 表示，sin C ＝1n 。

(4)应用：①光导纤维；②全反射棱镜。

高考物理总复习 8.第1讲光的折射全反射

【生活情境】 1.(1)渔民叉鱼时，由于光的折射，不是正对着看到的鱼去叉，而是对着所看到鱼的下方叉．( √ )
(2)落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况．造成这种现象的原因是光的折射．( √ )
【教材拓展】
2.[人教版选择性必修第一册P84T1改编]光线由空气透过半圆形玻璃砖，再射入空气的光路图中，正确的是(玻璃的折射率为1.5)( )
正弦大于
sin θ1 频率
正弦
完全消失大于光密介质小
2．全反射棱镜 (1)定义：横截面为等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜． (2)全反射棱镜的优点：全反射棱镜和平面镜在改变光路方面，效果是相同的，相比之下，
全反射棱镜成像更清晰，光能损失更少． 3．光导纤维：光导纤维的原理是利用光的__全_反__射___，如图所示．
使得成像不完整，如图所示．现在孔洞中填充厚度等于洞深的某种均
匀透明介质，不考虑光在透明介质中的反射． (1)若该人通过小孔能成完整的像，透明介质的折射率最小为多少？ (2)若让掠射进入孔洞的光能成功出射，透明介质的折射率最小为多
少？
考点二光的全反射求解全反射问题的四点提醒： (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． (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)在全反射现象中，遵循光的反射定律，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．
命题分析
试题情境
属于基础性题目，以脉冲激光展宽器为素材创设学习探索问题情境

光的折射全反射-高考物理复习

例5 如图甲所示，在平静的水面下深h处有一个点光源s，它发出的a、b 两种不同颜色的光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的圆形复色光区域，周围为环状区域，且为a光的颜色(如图乙).设b光的折射率为nb，则下列说法正确的是 A.在水中，a光的波长比b光小 B.水对a光的折射率比b光大 C.在水中，a光的传播速度比b光小
sin θ1 (2)表达式： sin θ2 ＝n12(n12为比例常数).
2.折射率
sin θ1
(1)定义式：n＝ sin θ2 .
c
(2)计算公式：n＝ v .因为v<c，所以任何介质的折射率都大于1 .
判断正误
1.无论是光的折射，还是反射，光路都是可逆的.( √ ) 2.入射角越大，折射率越大.( × ) 3.若光从空气射入水中，它的传播速度一定增大.( × )
√D.光束c的强度小于O点处折射光束OP的强度
如图所示，由几何关系可得入射角为i＝45°，
折射角为r＝30°
2
根据折射定律有
n＝ssiinn
4350°°＝
2 1
＝
2，所以 A 错误；
2
根据 v＝nc＝ 22c，所以 B 错误；
因为在Q处光还有反射光线，光束b、c和d的强度之和小于光束a的
强度，所以C错误；
√A.在半圆柱穹顶部分，面积为πR2 L
B.在半圆柱穹顶部分，面积为 πRL C.在半圆柱穹顶两侧，面积为πR2 L D.在半圆柱穹顶两侧，面积为 πRL
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
该单色光经过玻璃砖上表面到达下方的半圆柱面出射时可能发生全反射，如图.设恰好发生全反射时的临界角为 C，则有 n＝sin1 C ，解得 C＝π4，则半圆柱面上有光线射出部分的面积为 S＝2CRL，代入数据解得 S＝12πRL，故选 A.

2023高考物理一轮复习光的折射课件

L
由题设条件和几何关系有: sin = ③
R
式中L是入射光线与OC的距离。由②③式和题给数据得: =
由①③④式和题给数据得= 2.05≈1.43
6205⑤源自 ④
【例3】[2016课标Ⅰ]如图,在注满水的游泳池的池底有一点光源A,它到池边的水平
距离为3.0 m。从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的
′ = 45°。由折射定律有
n sin i'=sin θ' ④
式中,′是光线在水面的入射角。
设池底点光源A到水面入射点的水平距离为。

由几何关系有sin i'= 2 2 ⑤
+ℎ
x+l=a+h' ⑥
式中h'=2 m。联立③④⑤⑥式得
x= 3
7
−
23
1 m≈0.7 m⑦
【解题关键】几何光学一定要注意几何关系的应用,关键是要根据题意,画出正确
满某种透明液体,过容器中心轴DD'、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示。容器
右侧内壁涂有反光材料,其他内壁涂有吸光材料。在剖面的左下角处有一点光源,
已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直,求该液体的折射率。
D
2
点光源
D’

反光壁
【解析】设从光源发出直接射到D点的光线的入射角为i1,折射角为r1。在剖面内作
4
临界角,水的折射率为。
3
(ⅰ)求池内的水深;
(ⅱ)一救生员坐在离池边不远处的高凳上,他的眼睛到池面的高度为2.0 m。当他看
到正前下方的点光源A时,他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°。
求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字)。

高考物理专题复习 光的折射

光学专题(折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用)(解析版)25年高考物理一轮复习(新高考

2024全国高考真题物理汇编：光的折射

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

高考物理总复习课件光的折射全反射

高考物理总复习 第56讲 光的折射定律全反射讲义

高三物理高考第一轮复习课件：光 光的折射 全反射

高考物理重点难点知识专题讲解：光的折射 全反射