第七板块 专题十七 考向(二) 光的全反射（课件PPT）-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（新教材 江苏北京专用）

考向（二）光的全反射 1．发生全反射现象的条件 (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。 [重点强调] (1)该透明材料的临界角； (2)有一部分光不能从AB、BC面直接射出，这部分光照射圆弧的弧长。 (2)如图所示，若沿DE方向射到AB面上的光线刚好发生全反射，则∠ADF＝30° [答案]　(1)30°　(2)πR 1．(2023·南京高三模拟)钻戒上的钻石，从正上方看到它光彩夺目。设该钻石对可见光的折射率n≈2，其截面较合适的图形是(　 ) [考法全训] 答案：B　 答案：C　 2．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小。　　 [典例]　(2023·泰州质检)如图所示，图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该材料的折射率n ＝2，AC是半径为R的圆弧，D为圆弧面的圆心，ABCD构成正方形。在D处有一点光源，只考虑首次从圆弧直接射向AB、BC表面的光线，求： [解析]　(1)根据临界角公式sin C＝ 可知临界角为C＝30°。 同理沿DG方向射到BC面上的光线刚好发生全反射，则∠CDH＝30° 所以照射在AC边上的入射光，有弧长为πR区域的光不能从AB、BC边上直接射出，即＝πR。 [思维建模]　全反射问题的分析思路 (1)首先确定光是从光密介质进入光疏介质。 (2)应用sin C＝确定临界角。 (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：由题意可知sin C＝＝，解得C＝30°，从钻石正上方看到它光彩夺目，则从正上方入射的光线在钻石下端两斜边均发生全反射，然后从正上方射出，光路图如图所示，根据上面的分析，由几何知识可得θ1＝θ2＝∠AOB<90°－C，θ3＝180°－∠AOB－θ2＝180°－∠AOB<90°－C，可得80°<∠AOB<120°，故选B。 2．(2023·湖北高考)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，OQ边上有光射出部分的长度为(　 ) A.d　　　　　　　　 B.d C．d D.d 解析：设垂直于OP边的光线在OQ边的入射角为α，折射角为β，由几何关系可知α＝30°，则由折射定律可得折射率n＝＝，光线射出OQ边的临界条件为恰好发生全反射，光路图如图所示，其中OB⊥CS，光线在A、B两点发生全反射，可知sin C＝＝，即A、B两处全反射的临界角为45°，A、B之间有光线射出，由几何关系可知AB＝2AC＝2CS＝OS＝d，故选C。 $$