第35讲　光的折射　全反射

第35讲光的折射全反射目标要求1.理解折射率的概念，掌握光的折射定律。2.掌握发生全反射的条件并会用全反射的条件进行相关计算。3.会解决光的折射、全反射的综合问题。4.理解光的色散现象的特点及应用，理解三棱镜、玻璃砖等元件的光路

特点及应用。目录CONTENTS立足“四层”·夯基础着眼“四翼”·探考点课时跟踪训练立足“四层”·夯基础cccccccccc双基落实1.

易错判断（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）光在该介质中的传播速度越大，则其临界角越大。

（

√

）（4）密度大的介质为光密介质，密度小的介质为光疏介质。

（

×

）（5）只要入射角足够大，就能发生全反射。

（

×

）√×√××2.

〔鲁科版选择性必修第一册P103·T3〕如图所示，一束由两种单色光组

成的复色光Ⅰ从空气中射向水面，进入水面后变成Ⅱ、Ⅲ两束光，折射角分

别为α和β，且α＞β。下列说法正确的是（

）A.

若光束Ⅱ是蓝光，光束Ⅲ有可能是紫光B.

若光束Ⅱ是紫光，光束Ⅲ有可能是蓝光C.

光束Ⅱ与光束Ⅲ在水中的速率之比v1∶v2＝sin

β∶sin

αD.

光束Ⅱ与光束Ⅲ在水中的波长之比λ1∶λ2＝sin

β∶sin

α√

着眼“四翼”·探考点考点一光的折射定律折射率

1.

对折射率的理解

（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，频率越大的色光，折射率越大，传播速度越小。（3）同一种色光，虽然在不同介质中波速、波长不同，但频率相同。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射出。

A.0°B.15°C.30°D.45°B

解决光的折射问题的一般思路（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）利用折射定律求解。（4）注意折射现象中光路的可逆性。

（2025·广东高考4题）如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从

空气垂直射入顶角为α的玻璃棱镜，出射光相对于入射光的偏转角为β，该

折射率为（

）√

（1）该液体的折射率；

（2）光从底部质点反射至人眼全过程的时间。答案：

8.3×10－10

s

考点二

全反射现象分析全反射问题的一般思路（1）确定光是从光密介质进入光疏介质。

（3）根据题设条件，判定光在传播时是否发生全反射。（4）如果发生全反射，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。

A.

沿EM的光发生全反射，沿EN的光不发生全反射B.

沿EM的光不发生全反射，沿EN的光发生全反射C.

沿EM、EN的两束光都发生全反射D.

沿EM、EN的两束光都不发生全反射C

〔多选〕（2026·四川绵阳模拟）光纤通信有传输容量大、衰减小、抗

干扰性及保密性强等多方面的优点。图甲是光纤的示意图，图乙是光纤简

化示意图（内芯简化为长直玻璃丝，外套简化为真空），玻璃丝长为AC＝

L，折射率为n，AB、CD代表端面，光从AB端面以某一入射角θ进入玻璃

丝，在玻璃丝内部恰好发生全反射，已知光在真空中的传播速度为c，下列

选项正确的是（

）A.

内芯相对于外套是光疏介质C.

光在玻璃丝中传播的速度为csin

θBD

考点三

光的折射和全反射的综合问题

分析光的折射、全反射综合问题的三点注意（1）明确哪种是光密介质、哪种是光疏介质。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）当光照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。

（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°

〔多选〕（2025·四川高考9题）某款国产手机采用了一种新型潜望式摄

像头模组。如图所示，模组内置一块上下表面平行（θ＜45°）的光学玻

璃。光垂直于玻璃上表面入射，经过三次全反射后平行于入射光射出。则

（

）A.

可以选用折射率为1.4的光学玻璃B.

若选用折射率为1.6的光学玻璃，θ可以设定为30°C.

若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为70°D.

若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动√√

考点四

光路控制光的色散1.

平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体（球体）对光路的控制特点平行玻璃砖三棱镜圆柱体（球体）结构玻璃砖上下表面是平行的横截面为三角形的棱镜横截面是圆对光

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，出射光线向棱镜底面偏折

圆界面的法线是过圆心的直线，光线经过两次折射后向圆心偏折平行玻璃砖三棱镜圆柱体（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2.

各种色光的比较颜色红橙黄绿蓝靛紫频率ν低→高同一介质中的折射率小→大同一介质中的速度大→小同一介质中的波长大→小通过同一棱镜的偏折角小→大同一介质中的临界角大→小同一装置的双缝干涉条纹间距大→小

A.

细光束射入ab边的折射角为15°CD

（2026·江苏盐城阶段练习）如图甲所示，宝石切工决定价值，优秀的

切割工艺可以让宝石璀璨夺目。某宝石的剖面简化如图乙，一束复合光斜

射到宝石的AB面上，经折射后分成a、b两束单色光从CO面上射出，则下

列说法正确的是（

）A.

宝石对a光的折射率比b光的小B.

宝石中a光的传播速度比b光的大C.

b光从空气进入宝石，频率变高D.

逐渐减小光斜射到AB面上的入射角，

从CO面射出的光线中a光先消失D

课时跟踪训练

1.

（2024·江苏高考6题）现有一束光以相同的入射角θ，打在两杯不同浓

度的NaCl溶液甲、乙中，折射光线如图所示（β1＜β2），已知NaCl溶液的

折射率随NaCl浓度的增大而增大。则（

）A.

甲溶液折射率较大B.

甲溶液的NaCl浓度较小C.

光在甲溶液中的传播速度较大D.

光在甲中发生全反射的临界角较大123456789√解析：

1234567892.

（2025·黑吉辽蒙高考3题）如图，利用液导激光技术加工器件时，激光

在液束流与气体界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流，

甲的折射率比乙的大，则（

）A.

激光在甲中的频率大B.

激光在乙中的频率大C.

用甲时全反射临界角大D.

用乙时全反射临界角大√123456789

123456789

A.

入射角θ小于45°√123456789

1234567894.

（2026·河南开封模拟）如图甲所示的水晶透明“平安扣”，它是由同

材质同心环形材料组成，将“平安扣”平放在水平桌面上，过环心的横截

面如图乙所示，外环的半径为R。细光束从P点射入“平安扣”时，经一次

折射后，恰好在内环上发生全发射，且从外环上第一次的射出点为Q（图

中未画出），并测得圆心角POQ为2θ，已知光在真空中的传播速度为c，

水晶的折射率为n。细光在“平安扣”中由P点入射到Q点出射所经历的时

间为（

）√123456789

123456789

B.3D.2√123456789

1234567896.

〔多选〕如图甲所示，夏天，在平静无风的海面上，向远方望去，有时

能看到山峰船舶、楼台、亭阁、集市等出现在远方的空中。如图乙所示，

沙漠里有时也会看到远处的水源、仙人掌近在咫尺，可望而不可即，这就

是“蜃景”。下列有关蜃景的说法正确的是（

）A.

海面上，上层空气的折射率比下层空气的折射率要小B.

沙面上，上层空气的折射

率比下层空气的折射率要小C.

A是蜃景，B是景物D.

C是蜃景，D是景物√√√123456789解析：

海面上，下层空气的温度比上层的低，密度比上层的大，故

海面附近的空气折射率从下到上逐渐减小，光线向上射，人眼逆着光有时

会看到空中楼阁，这是蜃景；沙面上，下层空气的温度比上层的高，密度

比上层的小，故沙漠地表附近的空气折射率从下到上逐渐增大，光线向下

射，人眼逆着光有时会看到远处的水源、仙人掌，这是蜃景。故A、C、D

正确，B错误。123456789

7.

〔多选〕（2025·河北唐山一模）某品牌单反相机五棱镜目镜横截面和

各部分角度如图所示。一由红光、紫光组成的细束复色光从AB中点P垂直

AB入射，依次经过CD、DE和EA的反射后，最后一束光从BC射出。已知红

光照到CD上恰好发生全反射，光在真空中的速度为c。下列说法正确的是

（

）A.

五棱镜对紫光的折射率为2B.

紫光在CD上会发生全反射C.

紫光在DE上不会发生全反射D.

红光从P点开始在五棱镜中传播到BC用时比紫光的短√√123456789

123456789

123456789

123456789（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：

（0°，45°]

123456789

9.

（2025·云南高考13题）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＝2.0

mm，盖玻片与物镜的间距h＝0.20

mm，不考虑光在盖玻片中的多次反射，取真空中光速c＝3.0×