第14单元 选修3-4 第03讲 光的折射　全反射-2022年高考物理一轮复习点点通视频课（人教版选修3-2、3-3、3-4、3-5）

第14单元 选修3-4 第03讲　光的折射　全反射 2022年高考物理一轮复习点点通 秒过基点 01 1.折射定律 (1)内容：如图所示，折射光线与入射光线、法线处在 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 比. (2)表达式： ＝n. (3)在光的折射现象中，光路是 的. 一、光的折射定律　折射率 同一平面 正 可逆 2.折射率 (1)折射率是一个反映介质的 的物理量. (2)定义式：n＝ . (3)计算公式：n＝ ，因为v<c，所以任何介质的折射率都 . (4)当光从真空(或空气)斜射入某种介质时，入射角 折射角；当光由介质斜射入真空(或空气)时，入射角 折射角. 3.折射率的理解 (1)折射率由 性质决定，与入射角的大小无关. (2)折射率与介质的 没有关系，光密介质不是指密度大的介质. (3)同一种介质中，频率越大的色光折射率越 ，传播速度越 . 光学性质 大于1 大于 小于 介质本身 密度 大 小 1.定义：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线将全部 ，只剩下反射光线的现象. 2.条件：(1)光从光密介质射入光疏介质.(2)入射角 临界角. 3.临界角：折射角等于90°时的入射角.若光从光密介质(折射率为n)射向真空或 空气时，发生全反射的临界角为C，则sin C＝ .介质的折射率越大，发生全反射的临界角越 . 4.光导纤维 光导纤维的原理是利用光的 ，如图所示. 二、全反射　光导纤维 消失 大于或等于 小 全反射 02 考点面对面 一、折射定律和折射率的理解及应用 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＝ . (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. 例1.　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的夹角为30°.则 √ √ √ 二、全反射现象的理解和综合分析 1.分析综合问题的基本思路 (1)判断光线是从光疏介质进入光密介质还是从光密介质进入光疏介质. (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象. (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可逆原理画出光路图，然后结合几何知识进行推断和求解相关问题. (4)折射率n是讨论折射和全反射问题的重要物理量，是联系各物理量的桥梁，应熟练掌握跟折射率有关的所有关系式. 2.求光的传播时间的一般思路 (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＝ . (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＝ 求解光的传播时间. 例2　直角棱镜的折射率n=1.5，其横截面如图所示，图中∠C=90°，∠A=30°。截面内一细束与BC边平行的光线，从棱镜AB边上的D点射入，经折射后射到BC边上。 （1）光线在BC边上是否会发生全反射?说明理由； （2）不考虑多次反射，求从AC边射出 光线与最初的入射光线夹角的正弦值。 【答案】（1）光线在E点发生全反射；（2） 光路控制和色散 微点突破 03 1.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制 项目 类别 结构 对光线的作用 应用 平行玻璃砖 玻璃砖上下表面是平行的 通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移 测定玻璃的折射率 三棱镜 横截面为三角形 通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底边偏折 改变光的传播方向 圆柱体(球) 横截面是圆 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 改变光的传播方向 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 同一介质中速度 大→小 波长 大→小 临界角 大→小 通过棱镜的偏折角 小→大 例3.　(多选)如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻