2021 第14章 第1节 光的折射 全反射

课 后
限
m。
时
集
关
键
[答案] (1) 7 m (2)0.7 m
训
能
力
全
突
破
返 首 页
35
必 备
解决光的折射问题的思路
知
识 全
(1)根据题意画出正确的光路图。
通
课
关
(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系，要注意入射角、折
后 限
射角均以法线为标准。
时 集
关
训
键 能
(3)利用折射定律、折射率公式求解。
关 疏介质。
集 训
键
能 力
(2)判断入射角是否大于等于临界角，明确是否发生全反射现
全
突 象。
破
返 首 页
44
必
备
知 识
(3)画出反射、折射或全反射的光路图，必要时还可应用光路的
cm。将厚度d＝10
cm、足够长的玻璃砖贴着N板放置，测得光屏M
力
全 突
上圆形光斑半径为r2
备
知
识
全
通
课
关
后
限
(1)求玻璃砖的折射率n；
时 集
关
训
键 能
(2)若将玻璃砖沿OO′连线向光屏M平移一小段距离，说明折
力
全 射后落在光屏M上圆形光斑的大小有无变化。
突
破
返 首 页
后 限
又称上现蜃景
时 集
关
训
键 能
D．一束色光从空气进入水中，波长将变短，色光的颜色也将
力
全 发生变化
突
破
E．一束白光从空气斜射进入水中，也将发生色散
返
首
页
18
必 备
ABE [一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现
知
识 全
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
通
课
关 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
通
课
关
后
限
时
关
(3)应用：
集 训
键
能
①全反射棱镜。
力
全 突
②光导纤维，如图所示。
破
返 首 页
11
必
备
知
识 全
2．光的色散
通
课
关
(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。
后 限
(2)光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其波长有序
时 集
关
训
键 能
排列。
力
全
突
破
返 首 页
12
必
备
识
全
通 入空气的光路图中，正确的是(玻璃的折射率为1.5)( )
课
关
后
限
时
集
关
训
键
能
力
A
B
C
D
E
全
突
破
返 首 页
16
必
备 知
BDE [光由空气进入玻璃时，折射角小于入射角，A图错误，
识
全
通 B图正确；光由玻璃进入空气时，发生全反射的临界角sin
关
C＝
1 n
＝
课 后
限
关
23，sin 45°＝ 22＞23，将发生全反射，C图错误，D图正确；sin 30°＝
6
必
备
知
一、折射定律及折射率
识
全
通
1．折射定律(如图所示)
课
关
后
限
时
集
关
训
键
能
力
全
突
破
返 首 页
7
必
备 知
(1)内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光
识 全
线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的
正弦
通
关 _正__弦___成正比。
与折射角的 课
后 限
时
关 键 能
(2)表达式：ssiinn θθ12＝n12，式中n12是比例常数。
突
破
返 首 页
41
[解析] (1)光路如图所示，E是光线在AB边的射出点，设光线
必 备
通过棱镜的速度为v，则
知
识
全 通 关
DE＝12d，
课 后
限
关
即vt＝12d
时 集 训
键
能 力 全
结合n＝vc
突
破
解得：n＝ 3。
返
首
页
42
(2)光线射到界面BC，设入射角为i，折射角为r，则有：
必
备 知 识
i＝π2－θ
返
首
页
21
必 备
5.(2019·江苏七市二模)测量两面平行玻璃砖折射率的装置如图
知
识 全
所示，带圆孔的遮光板N和光屏M平行放置，O点为圆孔的圆心，
通
课
关 OO′连线垂直于光屏M，在O′O连线的延长线上放置一个点光源
后 限
S，S到光屏M距离H＝20
cm，测得光屏M上圆形光斑半径r1＝20
时 集
关
训
键 能
集
关 键
(结果保留1位有效数字)。
训
能
力
思路点拨：解此题的关键是根据题意画出光路图，并结合几何
全
突 破
关系分析计算。
返 首 页
30
必
备
[解析] (1)光由A射向B恰好发生全反射，光路如图甲所示。
知
识
全
通
课
关
后
限
时
集
关
训
键
能
力
全
甲
突
破
返 首 页
31
必
备
知
识
全 通 关
则sin θ＝n1，得sin θ＝34
全
通
课
关
1．对折射率的理解
后 限
时
(1)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在 集
关
训
键
能 力 全
介质中传播速度的大小v＝nc。
突
破
返 首 页
27
必
(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
备
知 一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。
识
全
通
(3)同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相 课
(3)光的色散现象说明：
知
识 全
①白光为复色光；
通
课
关
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 后
限
_越__大____；
时 集
关
训
键 能
③不同色光在同一介质中的传播速度不同，波长越短，波速
力 全
_越__慢___。
突
破
返 首 页
13
必
备
知 识
1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)
第十四章 光 电磁波
2
必
备
知
识
全
通
课
关
后
限
时
集
关
训
键
能 力 全 突 破
返 首 页
3
必
备
知
识
全
通
课
关
后
限
时
集
关
训
键
能 力 全 突 破
返 首 页
4
必
备
知
识
全
通
课
关
第1节 光的折射 全反射
后 限
时
集
关
训
键
能
力
全
突
破
返 首 页
5
必
备
知
识
全 通 关
必 备 知 识 全通关
课 后
限
时
集
关
训
键
能
力
全
突
破
返 首 页
全
通 关
(1)某种玻璃对蓝光的折射率比红光大，蓝光和红光以相同的入
课 后
射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光的折射角较大。
限
( ×) 时
集
关 键
(2)在水中，蓝光的传播速度大于红光的传播速度。 ( × ) 训
能
力
(3)在潜水员看来，岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥
全
突 破
里。
( √)
返 首 页
14
必
首
页
24
必
备
知 识
(2)因为出射光线与入射光线平行，光通过玻璃砖后侧位移相
全
通 同，光斑大小无变化。
课
关
后
限
关 键
[答案]
10 (1) 2
(2)光斑大小无变化
时 集 训
能
力
全
突
破
返 首 页
25
必
备
知
识
全 通 关
关键能力全突破
课 后
限
时
集
关
训
键
能
力
全
突
破
返 首 页
26
必
备
知 识
折射定律和折射率的理解及应用 [讲典例示法]
全
突 破
下列说法正确的是(
)
返 首 页
37
必
备
知 识
A．介质2相对介质1的相对折射率为 3
全
通
B．光在介质2中的传播速度小于光在介质1中的传播速度
课
关
后
C．介质1相对介质2来说是光密介质
限 时
集
关 键
D．光从介质1进入介质2可能发生全反射现象
训
能
力
E．光从介质1进入介质2，光的波长变短
全
突
破
返 首 页
23
[解析] (1)设射入玻璃砖光线入射角的最大值为θ1，对应的折
必
备 知
射角为θ2，则
识 全 通 关
sin θ1＝ Hr21＋r21，sin θ2＝
r2－r21 d2＋r2－r212
课 后 限 时 集
关
训
键 能 力
由折射定律有n＝ssiinn
θ1 θ2
全
突 破
解得n＝ 210。
返
识
全 通 关
竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为43。
课 后
限
时
集
关
训
键
能
力
全
突
破
返 首 页
29
必
(1)求池内的水深；
备
知 识
(2)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
全
通 关
度为2.0
m。当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接收的光
课 后
限
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 时
力
全 突
(4)注意：在折射现象中光路是可逆的。
破
返 首 页
36
必
[跟进训练]
备
知
折射现象分析
识
全
通 1.(多选)如图所示，MN是介质1和介质2的
课
关
后
分界面，介质1、2的绝对折射率分别为n1、
限 时
集
关 键
n2，一束细光束从介质1射向介质2中，测得θ1
训
能
力 ＝60°，θ2＝30°，根据你所学的光学知识判断
课 后
限
又|AO|＝3 m，由几何关系可得：|AB|＝4 m，|BO|＝ 7 m，所 时
集
关
键 以水深 7 m。
训
能
力
全
突
破
返 首 页
32
必
(2)光由A点射入救生员眼中光路图如图乙所示。
备
知
识
全
通
课
关
后
限
时
集
关
训
键
能
力
全
突
乙
破
返 首 页
33
必 备
由折射定律有n＝sisnin4α5°
知
识 全 通
可知sin α＝382
全
通 关
的光线射到 AB 面时不会射入空气，求 θ 的最大值。
课 后
限
时
集
关
训
键
能
力
全
突
破
返 首 页
20
[解析] 要使光线不会射入空气，即发生全反射，设临界角为 C，
必
备 知
即有：
识
全 通 关
sin C＝n1
课 后
限
由几何关系得：
时
集
关
键
C＋θ＝90°
训
能
力
全
联立解得：θ＝60° 。
突
破
[答案] 60°
课
关
后
tan α＝
3 ＝3 23
23 23
限 时 集
关
训
键 能
设|BE|＝x，由几何关系得
力
全 突 破
tan
α＝||AQQE||＝3
m－x。 7m
返 首 页
34
必
备 知 识
代入数据得x＝3－3
161
23

m≈1.3 m，
全
通 关
由几何关系得，救生员到池边的水平距离为|BC|＝2
m－x≈0.7
备
知 识
(4)光从空气射入玻璃时，只要入射角足够大就可能发生全反
全
通 射。
关
(× ) 课 后
(5)光纤通信利用了全反射的原理。
限
(√ ) 时
集
关 键
(6)晚上，在池水中同一深度的两点光源分别发出红光和蓝光， 训
能
力 蓝光光源看起来浅一些。
全
(√ )
突
破
返 首 页
15
必
备
知
2．(多选)下列光线由空气射入半圆形玻璃砖，或者由玻璃砖射
关
后
同。
限 时
集
关 键
2．光路的可逆性
训
能
力
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
全
突 破
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。
返 首 页
28
[典例示法] 如图所示，在注满水的游泳池的池底有一点光源
必
备 知
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
关
后
为斜边BC的中点，桌面上的S点发射一条光线经D点折射后，垂直 限
时
关 键
于AB边射出。已知SC＝CD，光线通过棱镜的时间t＝
3d 2c
，c为真空
集 训
能
力 全
中光速，不考虑反射光线。求：
突
破
返 首 页
40
必
备
知
识
全
通
课
关
后
限
时
集
关
键
(1)棱镜的折射率n。