《高考物理一轮复习考点全攻关》专题（88）光的折射 全反射（解析版）

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2021 年高考物理一轮复习考点全攻关
专题（88）光的折射 全反射（解析版）
命题热点一 折射定律和折射率的理解及应用
1、（2020·新课标Ⅰ卷）如图所示，圆心为 O、半径为 R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从 P点垂
直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角 时，光线从玻璃砖圆形表面出射后
恰好与入射光平行。已知真空中的光速为 c，则
A．玻璃砖的折射率为 1.5 B． 之间的距离为
C．光在玻璃砖内的传播速度为 D．光从玻璃到空气的临界角为 30°
【答案】C
【解析】AB．作出两种情况下的光路图，如图所示。
设 ，在 A处发生全反射故有 。由于出射光平行可知，在 B处射出，故
1
由于 。联立可得 ， ，故 AB 错误；C．由 可得 ，
故C正确；D．由于 ，所以临界角不为 30°，故 D错误。故选 C。
2、如图一玻璃工件的上半部是半径为 R的半球体，O点为球心；下半部是半径为 R、高为 2R的圆柱体，
圆柱体底面镀有反射膜．有一平行于中心轴 OC 的光线从半球面射入，该光线与 OC 之间的距离为 0.6R.已
知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射)．求该玻璃的折射率．
【答案】(或1.43)
【解析】如图，根据光路的对称性和光路可逆性，与入射光线相对于 OC 轴对称的出射光线一定与入射光
线平行．这样，从半球面射入的折射光线，将从圆柱体底面中心 C点反射．
设光线在半球面的入射角为 i，折射角为 r.由折射定律有
sin i＝nsin r①
由正弦定理有
＝②
由几何关系，入射点的法线与 CO 的夹角为 i.由题设条件和几何关系有
sin i＝③
式中 L是入射光线与 OC 的距离，L＝0.6R.由②③式和题给数据得 sin r＝④
由①③④式和题给数据得
n＝≈1.43
命题热点二 全反射现象的理解和综合分析
3、（2020·新课标Ⅲ卷）如图，一折射率为 的材料制作的三棱镜，其横截面为直角三角形 ABC，∠A=9
0°，∠B=30°。一束平行光平行于 BC 边从 AB 边射入棱镜，不计光线在棱镜内的多次反射，求 AC 边与 BC
2
边上有光出射区域的长度的比值。
【答案】2
【解析】设从 D点入射的光线经折射后恰好射向 C点，光在 AB 边上的入射角为 ，折射角为 ，如图所
示
由折射定律有
设从 DB 范围入射的光折射后在 BC 边上的入射角为 ，由几何关系有
代入题中数据解得 ，
所以从 DB 范围入射的光折射后在 BC 边上发生全反射，反射光线垂直射到 AC 边，AC 边上全部有光射出。
设从 AD 范围入射的光折射后在 AC 边上的入射角为 ，如图所示
由几何关系可知
3
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