第十三章第1讲+光的折射、全反射-2027届高考物理一轮复习课件

第十三章光学第1讲光的折射全反射

[复习目标]1．了解折射定律的内容，理解折射率的概念，会求解折射率。2.理解全反射的定义，能够分析全反射问题。3．会分析折射和全反射的综合问题。基础自主梳理第一部分一、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。同一平面正可逆(3)在光的折射现象中，光路是______的。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。(4)当光从真空(或空气)斜射入某种介质时，入射角______折射角；当光由介质斜射入真空(或空气)时，入射角______折射角。大于1大于小于1．(1)无论是光的折射，还是反射，光路都是可逆的。(

)(2)入射角越大，折射率越大。(

)(3)若光从空气射入水中，则它的传播速度一定增大。(

)深化辨析×√×√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，折射光完全______，只剩下反射光的现象叫作全反射。(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锯齿形路线传播。这就是光导纤维导光的原理。大于全反射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。(

)深化辨析×√×考点一折射定律和折射率第二部分(2)折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关。(3)折射率与介质的密度没有关系。光密介质不是指密度大的介质，光疏介质不是指密度小的介质。(4)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，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。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BA(2)光从底部质点反射至人眼全过程的时间。[答案]

1×10－9s第三部分考点二全反射现象1．分析思路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。例4(2024·广东卷，T6)如图所示，红、绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以θ角从MN面射入某长方体透明均匀介质。折射光束在NP面发生全反射，反射光射向PQ面。若θ逐渐增大，两束光在NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是(

)A．在PQ面上，红光比绿光更靠近P点B．θ逐渐增大时，红光的全反射现象先消失C．θ逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射D．θ逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大B在MN面，光是从光疏介质到光密介质，无论θ多大，都不可能发生全反射，故C错误；(1)若α＝45°，求光线从AB边射入棱镜时折射角的正弦值。(2)若光线从AB边折射后直接到达BC边，并在BC边刚好发生全反射，求此时的α值。[答案]

60°例6(2025·云南卷，T13)用光学显微镜观察样品时，显微镜部分结构示意图如图甲所示。盖玻片底部中心位置O点的样品等效为点光源，为避免O点发出的光在盖玻片上方界面发生全反射，可将盖玻片与物镜的间隙用一滴油填充，如图乙所示。已知盖玻片材料和油的折射率均为1.5，盖玻片厚度d＝2.0mm，盖玻片与物镜的间距h＝0.20mm，不考虑光在盖玻片中的多次反射，取真空中光速c＝3.0×108m/s，π＝3.14。(1)求未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积(结果保留2位有效数字)。[解析]

未滴油时，画出O点发出的光在盖玻片的上表面恰好发生全反射时的光路图如图所示，由光路图可知，透光区域为圆形设透光圆面积的半径为r，则有[答案]

1.0×10－5m2

(2)滴油前后，光从O点传播到物镜的最短时间分别为t1、t2，求t2－t1(结果保留2位有效数字)。[答案]

3.3×10－13s第四部分考点三光的折射和全反射的综合问题(1)求玻璃砖的折射率。(2)在该横截面沿圆弧任意改变入射点的位置和入射方向，使激光能在圆心O点发生全反射，求入射光线与x轴之间夹角的范围。[答案]

θ≤45°或θ≥135°例8(2024·山东卷，T15)某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖圆心为O点，半径为R；直角三棱镜FG边的延长线过O点，EG边平行于AB边且长度等于R，∠FEG＝30°。横截面所在平面内，单色光线以θ角入射到