专题107全反射（原卷版）-2013高考一轮复习知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练

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2023 高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练

第十八章光学

专题 107 全反射

第一部分知识点精讲

一、全反射　光导纤维

1．全反射定义

光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线将全部消失，只

剩下反射光线的现象。

2．条件

(1)光从光密介质射入光疏介质；

(2)入射角大于或等于临界角。

【特别提醒】判断是光密介质还是光疏介质要比较两种介质的折射率大小关系，注意

不要与密度大小混淆。

3．临界角

折射角等于 90°时的入射角。若光从光密介质(折射率为 n)射向真空或空气时，发生全

反射的临界角为 C，则 sin C＝。介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小。

4．光导纤维

光导纤维的原理是利用光的全反射。如图所示。

二、　光的折射定律和全反射规律的综合应用　　　　

1．解答全反射问题的技巧

(1)解答全反射问题时，要抓住发生全反射的两个条件：

① 光必须从光密介质射入光疏介质；

② 入射角大于或等于临界角。

(2)利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键，

且在作光路图时尽量与实际相符。

2．求解全反射现象中光的传播时间的一般思路

(1)光的传播路程应结合光路图与几何关系进行确定。

(2)光在介质中的传播速度与介质折射率有关，即 v＝。

(3)利用 t＝求解光的传播时间。

3、求解光的折射、全反射问题的三点注意

(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。　　　

第二部分最新高考题精选

1. （2022 高考辽宁物理）完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮。2021 年

12 月，在中国空间站“天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向水球中注入空气形成了一

个内含气泡的水球。如图所示，若气泡与水球同心，在过球心 O的平面内，用单色平行光

照射这一水球。下列说法正确的是（）

A. 此单色光从空气进入水球，频率一定变大

B. 此单色光从空气进入水球，频率一定变小

C. 若光线 1在M处发生全反射，光线 2在N处一定发生全反射

D. 若光线 2在N处发生全反射，光线 1在M处一定发生全反射

2. （2022 山东物理）柱状光学器件横截面如图所示，右侧是以 O为圆心、半径为 R的

圆，左则是直角梯形，长为 R，与夹角，中点为 B。a、b两种频

率的细激光束，垂直面入射，器件介质对 a，b光的折射率分别为 1.42、1.40。保持光

的入射方向不变，入射点从 A向B移动过程中，能在面全反射后，从面射出的光

是（不考虑三次反射以后的光）（）

A. 仅有 a光 B. 仅有 b光

C. a、b光都可以 D. a、b光都不可以

3．（2022 年6月浙江选考）如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失

重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原

因是

A．气泡表面有折射没有全反射

B．光射入气泡衍射形成“亮斑”

C．气泡表面有折射和全反射

D．光射入气泡干涉形成“亮斑”

4.（2022·全国理综甲卷·34（2））（10 分）如图，边长为 a的正方形为一棱镜的

横截面，M为AB 边的中点。在截面所在平面内，一光线自M点射入棱镜，入射角为

60°，经折射后在边的N点恰好发生全反射，反射光线从边的P点射出棱镜。求棱

镜的折射率以及P、C两点之间的距离。

5（2022·高考广东物理）（6分）一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，液体

上方是空气，其截面如图 16 所示。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动，它

第8题图

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