《高三物理备考》49.光的折射和全反射（选修）

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光的折射和全反射
打卡： 2020
高考物理备考第
49
小时 编写：陈庆威
陈庆威老师推荐——高考二轮备考两步学习法（最新、最好、最实战）
第一步：【知识方法】
1．折射率
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
正弦之比叫做这种介质的折射率，公式为 n＝。实验和研究证明，
某种介质的折射率等于光在真空中的传播速度 c 与光在这种介质中
的传播速度 v 之比，即 n＝。
2．临界角
折射角等于 90°时的入射角，称为临界角。若光从折射率为 n
的某种介质射向真空(空气)时发生全反射的临界角为 C，则
sin C＝。
3．全反射的条件
(1)光从光密介质射向光疏介质。
(2)入射角大于或等于临界角。
4．光的色散问题
(1)同种介质对不同频率的光的折射率不同，频率越高，折射
1
率越大。
(2)由 n＝，n＝可知，光的频率越高，在介质中的波速越小，
波长越长。
5.光的折射和全反射问题的解题技巧
(1)在解决光的折射问题时，应根据题意分析光路，即画出光
路图，找出入射角和折射角，然后应用公式来求解，找出临界光线
往往是解题的关键.
(2)分析全反射问题时，先确定光是否由光密介质进入光疏介
质、入射角是否大于临界角，若不符合全反射的条件，则再由折射
定律和反射定律确定光的传播情况.
(3)在处理光的折射和全反射类型的题目时，根据折射定律及
全反射的条件准确作出几何光路图是基础，利用几何关系、折射定
律是关键.
第二步：【考点例题】
【例题 1】(2019·全国卷Ⅰ·T34(2))如图，一艘帆船静止在湖面上，帆
船的竖直桅杆顶端高出水面 3 m．距水面 4 m 的湖底 P点发出的激
光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向
的夹角为 53°(取sin 53°＝0.8)。已知水的折射率为。
(ⅰ)求桅杆到 P点的水平距离；
(ⅱ)船向左行驶一段距离后停止，调整由 P点发出的激光束方向，
当其与竖直方向夹角为 45°时，从水面射出后仍照射在桅杆顶端，
求船行驶的距离。
2
【例题 2】(2019·全国卷Ⅲ·T34(2))如图，直角三角形 ABC 为一棱镜
的横截面，∠A＝90°，∠B＝30°。一束光线平行于底边 BC 射到
AB 边上并进入棱镜，然后垂直于 AC 边射出。
(ⅰ)求棱镜的折射率；
(ⅱ)保持 AB 边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到 BC 边上恰
好有光线射出。求此时 AB 边上入射角的正弦。
【例题 3】如图所示，截面为半圆形的玻璃砖放在一平面镜表面上。
一单色光从 M点以 30°入射角射向玻璃砖，经折射和反射后，单色
光从 N点射出。已知 OM 与镜面夹角 30°，ON 与镜面夹角 60°。求：
(1)画出光路图(要求有必要的辅助线)；
3
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