第七板块 专题十九 考向（二）光的全反射（Word教参）-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（老教材）

考向(二)　光的全反射 [重点强调] 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。 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]　(2022·全国乙卷)一细束单色光在三棱镜ABC的侧面AC上以大角度由D点入射(入射面在棱镜的横截面内)，入射角为i，经折射后射至AB边的E点，如图所示，逐渐减小i，E点向B点移动，当sin i＝时，恰好没有光线从AB边射出棱镜，且DE＝DA。求棱镜的折射率。 [解析]　因为当sin i＝时，恰好没有光线从AB边射出，可知光线在E点发生全反射，设临界角为C，则sin C＝ 由几何关系可知，光线在D点的折射角为 r＝90°－2C 则＝n，联立可得n＝1.5。 [答案]　1.5 [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。 [考法全训] 学科网（北京）股份有限公司 1．(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：选C　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。 2．(2023·湖南高考)(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 B．水的折射率为 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° 解析：选BC　只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到潜水员发出的激光光束，则说明α＝41°时激光恰好发生全反射，则sin (90°－41°)＝，解得n＝，A错误，B正确；当潜水员以α＝60°向水面发射激光时，入射角i1＝30°，则根据折射定律有nsin i1＝sin i2，折射角i2大于30°，则岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°，C正确，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$