2026高考物理复习课件 第十四章第1讲 光的折射、全反射

第十四章光第1讲光的折射、全反射 目录123教材阅读指导考点一折射定律折射率考点二全反射考点三光的折射和全反射的综合应用课时作业45 教材阅读指导(对应人教版选择性必修第一册相关内容及问题) 第四章第1节图4．12，若光线沿着BO方向射向界面，折射光线的方向如何？第四章第1节图4．13中光线AB段和CD段的夹角为多大？第四章第2节阅读[演示]“观察全反射现象”，图4．21，逐渐增大入射角，反射光和折射光的亮度怎样变化？提示：由光路可逆性，折射光线沿OA方向。提示：夹角为0°。提示：反射光越来越亮；折射光越来越暗，当折射角达到90°时，折射光完全消失。 第四章第2节[练习与应用]T3。提示：如图所示。第四章[复习与提高]A组T4。 考点一折射定律折射率 1．光的反射现象与折射现象一般来说，光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质，这个现象叫作光的反射；另一部分光会______________，这个现象叫作光的折射(如图所示)。进入第2种介质 2．折射定律(1)内容：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_____；入射角的正弦与折射角的正弦_______。(2)表达式：________＝n12，式中n12是比例常数。同一平面两侧成正比 入射角折射角光学 大于 ×××√ 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射出。 例1如图所示为光由空气射入某种介质时的折射情况，光在真空中的传播速度为c。求：(1)介质的折射率n；(2)光在介质中的传播速度v。 考点二全反射 1．光密介质与光疏介质(1)光密介质：折射率_____的介质。(2)光疏介质：折射率_____的介质。(3)光密介质与光疏介质是_____的。某种介质相对其他不同介质可能是光密介质，也可能是光疏介质。较大较小相对 2．全反射(1)条件：①光从光密介质射入__________；②入射角___________临界角。(2)现象：折射光完全消失，只剩下_______。(3)临界角：折射角等于90°时的入射角。光从介质射入空气(真空)时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是sinC＝__。光疏介质等于或大于反射光 3．全反射的应用(1)全反射棱镜：用来改变光的方向。(2)光导纤维(简称光纤)①结构：是一种透明的玻璃纤维丝，直径在几微米到一百微米之间，由内芯和外套两层组成，内芯的折射率____外套的折射率，即内芯是_____介质，外套是____介质。②原理：光在光纤的内芯中传播，每次射到内芯和外套的界面上时，入射角都____临界角，从而发生全反射。大于光密光疏大于 1．当光发生全反射时反射光的能量小于入射光的能量。()2．光从空气射入玻璃时，只要入射角足够大就可能发生全反射。()3．在潜水员看来，岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里。()××√ 全反射的理解(1)如果光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。(2)光的全反射遵循光的反射定律，光路是可逆的。(3)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。当折射角等于90°时，实际上已经没有折射光了。(4)从能量角度理解全反射现象：当光由光密介质射向光疏介质时，在入射角逐渐增大的过程中，反射光的能量逐渐增强，折射光的能量逐渐减弱，当入射角等于临界角时，折射光的能量减弱为零，这时就发生了全反射。 考点三光的折射和全反射的综合应用 例5(2024·江苏高考)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 例6(2024·全国甲卷)一玻璃柱的折射率n＝，其横截面为四分之一圆，圆的半径为R，如图所示。截面所在平面内，一束与AB边平行的光线从圆弧入射。入射光线与AB边的距离由小变大，距离为h时，光线进入柱体后射到BC边恰好发生全反射。求此时h与R的比值。 分析折射和全反射综合问题的思路(1)首先判断光线是从光疏介质进入光密介质还是从光密介质进入光疏介质。(2)光从光密介质进入光疏介质时，判断入射角是否大于或等于临界角，明确是否会发生全反射现象(或求出全反射临界角，画出临界光线)。(3)然后画出反射、折射或全反射的光路图(必要时还可应用光路的可逆原理画出光路图)，再由光学规律结合几何知识推断和求解相关问题。 课时作业 解析：光由空气斜射入半圆形玻璃砖时，折射角应小于入射角，故A不可能发生，B可能发生；当光由半圆形玻璃砖斜射入空气时，折射角应大于入射角，若入射角大于临界角，会发生全反射，故C可能发生，D不可能发生。[A组　基础巩固练]1．(人教版选择性必修第一册·第四章第1节[练习与应用]T1改编)(多选)光由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气，O点是半圆形玻璃砖的圆心，下图中可能发生的是() 5．(2025·四川省泸州市高三上第一次教学质量诊断)如图所示，一个半圆形玻璃砖可在纸面内绕过圆心O点的轴转动，一束单色光沿半径方向射入。当玻璃砖底面与光屏平行时，光束经玻璃砖射到光屏上的P点，测出入射光在O点与法线间的夹角θ＝30°，O点到光屏的垂直距离h＝10cm，P点距玻璃砖圆心O的距离x＝20cm。现保持入射光线不变，使玻璃砖绕O点顺时针转动15°，则()A．光透过玻璃砖射到光屏上的点在P点的左边B．光透过玻璃砖射到光屏上的点在P点的右边C．光透过玻璃砖射到光屏上的点仍然在P点D．光屏上没有透过玻璃砖折射出的光点 7．(2024·山东高考)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EF边发生折射，折射光线垂直EG边射出。已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为1．5。(1)求sinθ；(2)以θ角入射的单色光线，若第一次到达半圆弧AMB可以发生全反射，求光线在EF上入射点D(图中未标出)到E点距离的范围。 [B组　综合提升练]8．(2023·江苏高考)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：地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，所以太阳光斜射向地面的过程中，在任意一个高度处均为由光疏介质射向光密介质，根据折射定律可知，折射角总小于入射角，所以折射角逐渐减小，则光线应逐渐趋于竖直方向。故选A。 9．某同学看到鱼池中池边的鱼离水面的距离约为1m，已知水的折射率为1．33，则鱼的实际深度约为(提示：θ很小时，sinθ≈tanθ)()A．0．50mB．0．75mC．1．33mD．1．78m 11．如图所示，ACDB为圆柱形玻璃的横截面，AB为其直径。现有a、b两单色光组成的复合光沿EA方向射向玻璃，a、b折射光线分别沿AC、AD方向，光从A到C的时间为tAC，从A到D的时间为tAD。然后，圆柱形玻璃只保留AB右上部分，入射光线EA方向不变，照射到AB平面上，a、b折射光线分别沿AC′、AD′方向(图中未画出)，光从A到圆弧上C′的时间为tAC′，从A到圆弧上D′的时间为tAD′。下列说法正确的是()A．tAC＝tADB．tAC＞tADC．tAC′＝tAD′D．tAC′＞tAD′