第02讲 全反射（解析版）-【帮课堂】2022-2023学年高二物理同步精品讲义（人教2019选择性必修一）

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知识精讲
第02 讲 全反射
课程标准 课标解读
1．知道什么是光疏介质和光密介质，理
解它们具有相对性．
2．理解全反射现象，掌握临界角的概念
和全反射的条件．
3．利用全反射条件，应用临界角公式解
答相关问题．
4．了解全反射棱镜和光导纤维．
1．知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概
念．
2．理解全反射的条件，能计算有关问题和解释相关现
象．
3．理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，并能
解决相关的问题．
4．了解全反射棱镜和光导纤维的工作原理以及在生
产、生活中的应用．
知识点 01 全反射
1．光密介质和光疏介质
光疏介质 光密介质
定义 折射率较小的介质 折射率较大的介质
传 播 速
度
光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的传播速度小
折 射 特
点
光从光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角，光从光密
介质射入光疏介质时，折射角大于入射角
2.全反射及发生条件
(1)全反射及临界角的概念
①全反射：光从光密介质射入光疏介质时，若入射角增大到某一角度，折射光线就会消失，只剩下反
射光线的现象．
②临界角：刚好发生全反射，即折射角等于 90°时的入射角．用字母 C表示．
(2)全反射的条件：要发生全反射，必须同时具备两个条件：
①光从光密介质射入光疏介质．
②入射角等于或大于临界角．
(3)临界角与折射率的关系：光由介质射入空气(或真空)时，sin C＝(公式)．
【即学即练 1】(多选)关于全反射，下列说法中正确的是(　　)
A．发生全反射时，仍有折射光线，只是折射光线非常弱，因此可以认为不存在折射光线而只有反射
光线
B．光从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象
C．光从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射现象
D．水或玻璃中的气泡看起来特别亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，在界面处发生了全反射
【解析】　全反射发生的条件是光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角，发生全反
射时全部光线均不进入光疏介质，故 A、B错误，C正确；
当光线经由水或玻璃射向气泡时，由于水和玻璃的折射率均大于空气的折射率，部分光线在界面处发
生全反射，所以气泡会显得特别亮，D正确。
【答案】　CD
知识点 02 全反射的应用
1．全反射棱镜
(1)形状：截面为等腰直角三角形的棱镜．
(2)光学特性：①当光垂直于截面的直角边射入棱镜时，光在截面的斜边上发生全反射，光射出棱镜时，
传播方向改变了 90°．②当光垂直于截面的斜边射入棱镜时，在两个直角边上各发生一次全反射，使光的
传播方向改变了 180°．
2．全反射棱镜的作用及应用
(1)作用：横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜，全反射棱镜是一种特殊的棱镜，在光学仪器
中用来改变光的方向．
(2)应用：对于精密的光学仪器，如照相机、望远镜、显微镜等，就需要用全反射棱镜代替平面镜，以
消除多余的像．
3．光通过全反射棱镜时的几种方式：
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)
【即学即练 2】如图所示，自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理。它虽然本身不发光，但在夜间骑
行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自
行车。下面说法中正确的是(　　)
A．汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射
B．汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射
C．汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射
D．汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右表面发生全反射
【解析】　汽车灯光应从右面射向自行车尾灯，光在尾灯内部左表面发生全反射，使自行车后面的汽
车司机发现前面有自行车，避免事故的发生，A、B、D错误，C正确。
【答案】　C
知识点 03 光导纤维
1．光导纤维的传播原理：光由一端进入，在两层的界面上经过多次全反射，从另一端射出．光导
纤维可以远距离传播光，光信号又可以转换成电信号，进而变为声音、图像．如果把许多(上万根)光导纤
维合成一束，并使两端的纤维按严格相同的次序排列．就可以传播图像．
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