第1讲　光的折射　全反射 2026年高考物理第一轮总复习

第十三章光及其应用第1讲光的折射全反射

知识点一

光的折射定律

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

⁠

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.同一平面

正

可逆

光学性质1

知识点二

全反射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，折射光线完全

，只剩下反射光线的现象.2.

条件：（1）光从光密介质射向光疏介质.（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小.消失大于或等于

知识点三

光的色散1.

光的色散含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫作光的色散，如图所示，

光谱中

在最上端，

在最下端，中间是橙、黄、绿、

青、蓝等色光.红光紫光2.

白光的组成光的色散现象说明白光是

光，是由红、橙、黄、绿、青、

蓝、紫7种单色光组成的.复色

×√×××√√×

考点1

折射定律及折射率的应用

（1）求该柱体的折射率n；答案：（1）2

（2）若用该单色光垂直照射整个AB面，求在半圆弧ASB上有光透出

的弧长与ASB的比值k.

[变式1]一直桶状容器的高为2l，底面是边长为l的正方形，容器内

装满某种透明液体，过容器中心轴DD'垂直于左右两侧面的剖面图如

图所示.容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料.在剖面

的左下角处有一点光源，已知由液体上表面的D点射出的两束光线相

互垂直，求该液体的折射率.答案：1.55解析：设液体的折射率为n，依题意作出光路图如图：据折射定律有nsin

θ2＝sin

βnsin

θ1＝sin

α依题意有α＋β＝90°

应用光的折射定律解题的一般思路（1）根据入射角、折射角及反射角之间的关系，作出比较完整

的光路图.（2）充分利用光路图中的几何关系，确定各角之间的联系，根

据折射定律求解相关的物理量：折射角、折射率等.考点2

全反射现象的理解与应用

答案：1.5解析：如图所示，当折射光线在AB边恰好不能射出时，在AB边上的

入射角等于全反射临界角C0，DA＝DE，各个角度如图中所示，由几

何关系可知

α＝90°－C090°－r＋2α＝180°

考向2

折射和全反射的综合应用[典例3]

（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（

C

）C.

dC

答题模板

光路的计算与判断1.

光线射到介质的界面上时，要注意对产生的现象进行分析：（1）

若光线从光疏介质射入光密介质，不会发生全反射.（2）若光线从光

密介质向光疏介质，是否发生全反射，根据计算判断.2.

作图时要找出具有代表性的光线，如符合边界条件或全反射临界

条件的光线.3.

解答时注意利用光路可逆性、对称性和几何知识.

（1）画出光路图并计算出光从棱镜第一次射入空气时的折射角；答案：（1）光路图如图所示60°解析：（1）光路如图所示由几何关系可知，光在AB面的入射角i1＝90°－30°＝60°设光在AB面发生全反射的临界角为C.

则

所以i1＞C，则光在AB面发生全反射，由几何关系可知光在BC面的入

射角i2＝2i1－90°＝30°＜C

解得r＝60°.（2）求光从进入棱镜到它第一次从棱镜中射出所经历的时间（光在

真空中的传播速度为c）.

解答全反射类问题的技巧（1）解答全反射类问题时，要抓住发生全反射的两个条件：①光必须从光密介质射入光疏介质；②入射角大于或等于临界角.（2）利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反

射的光路图是解题的关键，且在作光路图时尽量与实际相符.考点3

光的色散考向1

色散现象的分析[典例4]虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形

成的，可用白光照射玻璃球来说明.两束平行白光照射到透明玻璃球

后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所

示.M、N、P、Q点的颜色分别为（

A

）AA.

紫、红、红、紫B.

红、紫、红、紫C.

红、紫、紫、红D.

紫、红、紫、红考向2

光的色散与全反射的综合应用[典例5]一束白光从顶角为θ的一边以较大的入射角i射入并通过三棱

镜后，在屏P上可得到彩色光带，如图所示.在入射角i逐渐减小到零

的过程中，若屏上的彩色光带先后全部消失，则（

B

）BA.

红光最先消失，紫光最后消失B.

紫光最先消失，红光最后消失C.

紫光最先消失，黄光最后消失D.

红光最先消失，黄光最后消失[解题指导]

白光通过三棱镜以后，所有的光均偏离顶角，偏向底

边，且紫光的偏角最大，所以随着i的减小，紫光最先消失，红光最

后消失.

光的色散问题的处理技巧（1）色散的实