易错点34 光的折射 全反射（原卷版）-备战2022年高考物理典型易错题辨析与精练

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易错点 34 光的折射 全反射
易错总结
一、反射定律和折射定律
1.光的传播方向：当光从一种介质垂直进入另一种介质时，传播方向不变；斜射时，传播方向改变.
2.光的传播速度：光从一种介质进入另一种介质时，传播速度一定发生变化.
当光垂直界面入射时，光的传播方向虽然不变，但光传播的速度发生变化.
3.光的折射中入射角与折射角的大小关系：当光从折射率小的介质斜射入折射率大的介质时，入射角大于
折射角，当光从折射率大的介质斜射入折射率小的介质时，入射角小于折射角.
4.反射定律和折射定律应用的步骤
(1)根据题意画出光路图.
(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、反射角、折射角均是光线与法线的夹角.
(3)利用反射定律、折射定律及几何规律列方程求解.
二、折射率
1.对折射率的理解
(1)折射率
n＝，θ1为真空中的光线与法线的夹角，不一定为入射角；而 θ2为介质中的光线与法线的夹角，也不一定
为折射角.
(2)折射率 n是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角
的大小无关，与介质的密度没有必然联系.
2.折射率与光速的关系：n＝
(1)光在介质中的传播速度 v跟介质的折射率 n有关，由于光在真空中的传播速度 c大于光在任何其他介质
中的传播速度 v，所以任何介质的折射率 n都大于 1.
(2)某种介质的折射率越大，光在该介质中的传播速度越小.
三、全反射
1.全反射现象
(1)全反射的条件：
① 光由光密介质射入光疏介质.
② 入射角大于或等于临界角.
(2)全反射遵循的规律：①发生全反射时，光全部返回原介质，入射光与反射光遵循光的反射定律 .② 全反
射的临界角 C和折射率 n的关系：sin C＝.
(3)从能量角度来理解全反射：当光从光密介质射入光疏介质时，随着入射角增大，折射角也增大 .同时折
射光线强度减弱，能量减小，反射光线强度增强，能量增加，当入射角达到临界角时，折射光线强度减弱
到零，反射光线的能量等于入射光线的能量.
2.不同色光的临界角：由于不同颜色(频率不同)的光在同一介质中的折射率不同.频率越大的光，折射率也
越大，所以不同颜色的光由同一介质射向空气或真空时，频率越大的光的临界角越小，越易发生全反射.
四、全反射棱镜改变光路的几种情况
入射方式
项目 方式一 方式二 方式三
光路图
入射面 AB AC AB
全反射面 AC AB、BC AC
光线方向改变角度 90° 180° 0°(发生侧移)
【易错跟踪训练】
易错类型：对物理概念理解不透彻
1．（2021·山东高三月考）物理郝老师在课堂上做了一个演示实验：让某特制的一束复色光由空气射向一
块平行平面玻璃砖（玻璃较厚）折射分成两束单色光 a、b，下列说法正确的是（　　）
A．若增大入射角 i，则 b光可能先消失
B．进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，a光条纹间距大于 b光条纹间距
C．在玻璃砖中，a光的波长比 b光的波长长
D．a光的频率比 b光的频率大
2．（2021·浙江高三）如图是半径为 R的半圆形玻璃砖，一束单色光从 A点射入玻璃砖，在直径面上发生
全反射，最终从 B点射出玻璃砖（B点位置未标出），已知出射光与入射光之间互相垂直，真空中光速为
c，则（　　）
A．玻璃砖的折射率为
B．光在玻璃砖内的速度为
C．光在玻璃砖中的临界角为
D．光在直径面上的全反射点 P与O点的距离为
3．（2021·辽宁丹东·高三）关于下列光学现象，说法正确的是（　　）
A．蓝光比红光的波长短，所以在真空中蓝光的传播速度更大些
B．在同种均匀介质中，蓝光比红光折射率小，所以蓝光传播速度大
C．在同一条件下，若蓝光能发生全反射则红光也一定能发生全反射
D．在同一双缝干涉实验装置中，蓝光条纹间距比红光条纹间距窄
4．（2021·辽宁高三专题练习）一光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，可看
成一段直线，其内芯和外套的材料不同，光在内芯中传播，下列关于光导纤维的说法错误的是（　　）
A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
B．波长越长的光在光纤中传播的速度越大
C．频率越大的光在光纤中传播的速度越大
D．若紫光以如图所示角度入射时，恰能在光纤中发生全反射，则改用红光以同样角度入射时，不能在光
纤中发生全反射
5．（2021·海淀·北京市八一中学高三月考）两束不同频率的单色光 a、b从空气射入水中，发生了如图所
示的折射现象（α>β）。下列结论中正确的是（　　）
A．光束 b的频率比光束 a低
B．在水中的传播速度，光束 a比光束 b小
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