第14章 第1讲 光的折射 全反射（教师用书Word）-【正禾一本通】2026年新高考物理高三一轮总复习高效讲义

考情概览

备考指南

知道光的折射和全反射现象，理解折射定律，熟悉几种典型光学器件的光学特点，能熟练应用折射率公式、临界角公式等解决几何光学综合问题；知道光的干涉、衍射、偏振等现

象，理解光的干涉条件及明、暗干涉条纹的分布特点。本章涉及的科学思维方法有光路图法、三角函数法、光路可逆原理等。

第1讲　光的折射　全反射

【备考目标】　1.理解折射率的概念，掌握光的折射定律。2.掌握全反射的条件并会用全反射的条件进行相关计算。

考点一　折射定律　折射率

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：＝n12(n12为比例常数)。

(3)可逆性：在光的折射现象中，光路是可逆的。

2．折射率

(1)定义：光从真空进入介质时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫作这种介质的折射率，它是反映介质的光学性质的物理量。

(2)定义式：n＝ 。

(3)折射率与速度的关系式：n＝ 。因为v< c，所以任何介质的折射率都大于1。

①公式n＝中的n是指介质相对于真空的折射率，即绝对折射率。

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，光的频率越大，折射率越大，传播速度越小。

③同一种色光，在不同介质中传播时，频率不变，波速和波长改变。

[辨析明理]

1．判断下列说法的正误

(1)光由介质射入空气时，折射角要小于入射角。(×)

(2)若光从空气射入水中后，它的传播速度一定增大。(×)

(3)介质的折射率越大，光在该介质中的传播速度越小。(√)

2．如图所示，水面上方一只小鸟正沿水平路线从左向右飞行，水中一定深度处有一条静止的鱼，点O是鱼正上方与小鸟飞行轨迹的交点。则小鸟飞向O点时，看到的鱼比实际位置深了还是浅了？若水的折射率为n，鱼的实际深度为H，则小鸟在O点时看到鱼的深度(视深)是多少？

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

提示：小鸟靠近O点时的光路如图所示，小鸟看到的鱼(虚像)比实际的位置浅。

 

设光线的入射角为i，折射角为r，鱼的实际深度为H，视深为h，法线与鱼的水平距离为d，由几何关系可得＝tan r，当r→0时，tan r≈sin r，即＝sin r，同理有＝tan i≈sin i，由折射率定义有n＝ ，联立可得h＝。

 核心突破

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。

【例1】(2024·山东潍坊模拟)水晶球是用天然水晶加工而成的一种透明的球型物品。如图甲所示为一个质量分布均匀的透明水晶球,半径为a,过球心的截面如图乙所示,PQ为直径,一单色细光束从P 点射入球内，折射光线与PQ的夹角为37℃,再经一次折射后的出射光线与PQ平行。已知光在真空中的传播速度为c,sin 37°=0. 6,cos 37°=0.8，则(    )

 

 

A．光束在P点的入射角为53°

B．“水晶球”的折射率为1.6