1第一讲　光的折射　全反射

第十三章光电磁振荡与电磁波[新高考课程标准]1．理解光的折射定律。知道光的全反射现象及其产生的条件。初步了解光纤的工作原理、应用。2．观察光的干涉、衍射和偏振现象，了解其产生的条件，知道其应用。知道光是横波。了解激光的特性。3．初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想。了解电磁振荡。知道电磁波的发射、传播和接收。认识电磁波谱。实验十七：测量玻璃的折射率实验十八：用双缝干涉实验测量光的波长[考情分析及命题规律]第一讲光的折射全反射知识梳理辨析PART01第一部分一、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________________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(3)在光的折射现象中，光路是____________的。可逆2．折射率(1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫作这种介质的绝对折射率，简称折射率。大于1

大于小于√××√二、全反射光导纤维1．光密介质与光疏介质介质光密介质光疏介质折射率大小光速小大相对性若n甲＞n乙，则甲相对于乙是________介质若n甲＜n丙，则甲相对于丙是________介质光密光疏2.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，折射光线将全部__________，只剩下反射光线的现象叫作全反射。(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sinC＝________。介质的折射率越大，发生全反射的临界角越________。消失大于或等于小3．全反射棱镜

如图所示，玻璃棱镜的截面为等腰直角三角形，当光从图中所示的方向射入玻璃时，由于光的方向与玻璃面__________，光线不发生偏折。但在玻璃内部，光射向玻璃与空气的界面时，入射角____________临界角，发生______________。垂直大于全反射4．光导纤维当光在有机玻璃棒内传播时，如果从有机玻璃射向空气的入射角__________临界角，光会发生____________，于是光在有机玻璃棒内沿着____________形路线传播。这就是光导纤维导光的原理。大于全反射锯齿【正误判断】2．(1)光密介质和光疏介质是相对而言的。同一种介质，相对于其他不同的介质，可能是光密介质，也可能是光疏介质。(

)(2)只要入射角足够大，就能发生全反射。(

)(3)光线从光疏介质进入光密介质，入射角大于等于临界角时发生全反射现象。(

)√××考点深度探究PART02第二部分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。3．平行玻璃砖、三棱镜和圆柱(球)体对光路的控制类别平行玻璃砖三棱镜圆柱(球)体结构上下表面平行横截面为三角形横截面是圆类别平行玻璃砖三棱镜圆柱(球)体对光线的作用

通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移

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

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类别平行玻璃砖三棱镜圆柱(球)体应用测定玻璃的折射率全反射棱镜，改变光的传播方向改变光的传播方向

(2023·高考江苏卷，T5)地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是(

)√[解析]

根据折射定律有n上sinθ上＝n下sinθ下，由于地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，则n下>n上，则θ下逐渐减小，画出光路图如图所示，则从高到低θ下逐渐减小，则光线应逐渐趋于竖直方向。

(2024·江苏苏锡常镇四市一模)一个长方体空气柱固定在水中，空气与水之间的透明介质厚度不计。一束红、蓝色激光射入空气柱，不考虑反射光线，下列光路图可能正确的是(

)√[解析]

水相对于空气来说是光密介质，光从光密介质入射光疏介质，折射角大于入射角，所以光线向上偏折，光路向上平移；同时蓝光比红光的折射率大，因此蓝光比红光偏折得更厉害。

(2023·江苏镇江市三模)如图，某长方体透明材料长为L，一单色光斜射到上表面A点，反射光线和折射光线恰好垂直且入射光线的延长线与折射光线间的夹角为30°，折射光线经长方体侧面反射后射到下表面。已知光在真空中的传播速度为c。求：(1)透明材料对此单色光的折射率；(2)光从透明材料上表面射到下表面的时间。【跟踪训练1】(2024·江苏苏锡常镇四市二模)如图所示，一透明材料块，下部是半径为R、高3R的圆柱体，上部为半径为R的半球，O1为球心，O1O2为中心轴，在O1正下方距离R处有一个点光源S，向各个方向发光。答案：30°

(2)不考虑光的反射，若要使该透明材料块表面各处均有光线出射，该材料的折射率不能超过多大？考点二全反射现象1．求解光的折射和全反射问题的思路2．四点提醒(1)光密介质和光疏介质是相对而言的。同一种介质，相对于其他不同的介质，可能是光密介质，也可能是光疏介质。(2)如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象。(3)在光的反射和全反射现象中，均遵循光的反射定律，光路均是可逆的。(4)当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射。

(2024·江苏盐城市三模)一束光由红光和紫光组成，通过截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜。已知该玻璃对红光和紫光的折射率都大于1.5，则下列可能得到平行单色光的是(

)√√

(2023·江苏南通市二模)如图所示，边长为2a的正方体玻璃砖，底面中心有一单色点光源O，从外面看玻璃砖的上表面刚好全部被照亮，不考虑光的反射。从外面看玻璃砖四个侧面被照亮的总面积为(

)A．2a2 B．a2C．2πa2 D．πa2√√√D发出的光照射到CB界面时，从光疏介质向光密介质入射，不能发生全反射，故C错误；由题可知，发光点D发出的垂直于BC的光恰好不能射出液面，可知D发出的垂直于BC以下部分的光不能射出界面，所以在液面上方不能够看到透明罩所有位置都被照亮，故D错误。考点三光的折射和全反射的综合问题

(2024·江苏扬州市考前调研)如图1所示，固定在容器中的油量计由许多透明等厚、长度不等的薄塑料片叠合而成。每个薄片的形状如图2所示，其底部为等腰直角三角形。光竖直向下射入油量计，塑料片下端浸入油中时，大部分光经折射进入油中，少部分反射回观察窗口；塑料片未浸入油中时，光在塑料片底部发生全反射而返回油量计上端，可以通过观察窗上的亮暗分布来判断油量的多少。已知塑料片的折射率为n1，油的折射率为n2，则(

)A.n1一定小于n2B．n1一定大于1.4C．随着油量的减少，观察窗左边最先开始亮D．观察窗亮的部分越长，说明剩余油量越多√[解析]

光竖直向下射入油量计，塑料片下端浸入油中时，大部分光经折射进入油中，少部分反射回观察窗口，则n1一定大于n2，故A错误；随着油量的减少，塑料露出油面，光线在塑料和