2026高考一轮总复习 物理课件_第1讲　光的折射　全反射_含解析

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（1）内容：如图所示，折射光线与 、 ⁠处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的 侧；入射角的正弦与折射角的 成正比。
1. 光密介质与光疏介质
（1）定义：两种介质相比较，折射率较大的介质叫 介质，折射 率较小的介质叫 介质。
（2）相对性：若n甲＞n乙，则甲相对乙是 介质；乙相对甲是 ⁠ 介质。
（1）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 ，只剩下反射光线的现象叫作全反射。
（2）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＝ ⁠。
①光从光 介质射入光 介质。
②入射角 临界角。
3. 全反射的应用（1）全反射棱镜
说明：内芯相对于外套为光密介质，内芯的折射率大于外套的折射率。
1. 无论是光的折射，还是反射，光路都是可逆的。（　√　）
2. 入射角越大，折射率越大。（　×　）
3. 光在该介质中的传播速度越大，则其临界角越大。（　√　）
4. 密度大的介质为光密介质，密度小的介质为光疏介质。（　×　）
5. 只要入射角足够大，就能发生全反射。（　×　）
1. 〔多选〕（人教版选择性必修第一册P89“练习与应用”T1改编）光由 空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气，O点是半圆形玻璃砖的圆 心，如图中可能发生的是（　　）
解析： 　光由空气斜射入半圆形玻璃砖时，折射角应小于入射角，故A 不可能发生，B可能发生；当光由半圆形玻璃砖斜射入空气时，折射角应 大于入射角，若入射角大于临界角，会发生全反射，故C可能发生，D不可 能发生。
2. （鲁科版选择性必修第一册P103T3）如图所示，一束由两种单色光组成 的复色光Ⅰ从空气中射向水面，进入水面后变成Ⅱ、Ⅲ两束光，折射角分别 为α和β，且α＞β，下列说法正确的是（　　）
3. （2024·浙江6月选考3题）如图为水流导光实验，出水口受激光照射， 下面桶中的水被照亮，则（　　）
考点一　光的折射定律　折射率
（1）折射率的大小不仅与介质有关，还与光的频率有关，在同种介质 中，频率越大的光折射率越大。
（3）同种色光在不同介质中的波速、波长不同，但频率相同。
2. 应用光的折射定律解题的一般思路（1）根据入射角、折射角及反射角之间的关系，作出比较完整的光路 图。（2）充分利用光路图中的几何关系，确定各角之间的联系，根据折射定 律求解相关的物理量：折射角、折射率等。（3）注意在折射现象中，光路是可逆的。
（2025·八省联考河南卷）如图，一棱镜的横截面为等腰三角形△PMN，其中边长PM与PN相等，∠PMN＝30°，PM边紧贴墙壁放置，现有一束单色光垂直于MN边入射，从PN边出射后恰好与墙面垂直（不考虑光线在棱镜内的多次反射），则该棱镜的折射率为（　　）
（2024·重庆高考5题）某同学设计了一种测量液体折射率的方案。容 器过中心轴线的剖面图如图所示，其宽度为16 cm，让单色光在此剖面内 从空气入射到液体表面的中心。调整入射角，当反射光与折射光垂直时， 测出竖直器壁上的反射光点与液体表面的距离h，就能得到液体的折射率 n。忽略器壁厚度，由该方案可知（　　）
答案：1.4 m　1.2 m
②当池中注水深度为1.6 m时，池底盲区的宽度为s'＝（1.6 m）·tan 37°＝1.2 m。
　全反射问题的分析思路
（1）确定光是从光密介质进入光疏介质。
（3）根据题设条件，判定光在传播时是否发生全反射。
（4）如果发生全反射，画出入射角等于临界角时的临界光路图。
（5）运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行分析、判断、运 算，解决问题。
（2024·海南高考4题）如图为一截面为正三角形OPQ的玻璃砖，某束 光线垂直侧面OP射入，恰好在PQ界面发生全反射，则玻璃砖的折射率为 （　　）
如图，边长为a的正方形ABCD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BC边的N点恰好发生全反射，反射光线从CD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。
（2）该光线从进入透明体到第一次离开透明体时所经历的时间。
考点三　光路控制及色散现象
1. 平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体（球体）对光路的控制特点
2. 各种色光的比较与分析
【练1】 （2025·四川宜宾期末）如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，则（　　）
解析： 　一束光经过三棱镜折射后，折射率小的光偏转角较小，而折射 率小的光波长较长，所以λa＞λb，na＜nb，故B正确。
【练2】 〔多选〕（2025·河南周口期末）《梦溪笔谈》是中国科学技术史 上的重要文献，书中对彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨则 有之”。彩虹成因的简化示意图如图所示，设水滴是球形的，图中的圆代 表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b是两种不同频 率的单色光。下列说法正确的是（　　）
【练4】 〔多选〕（2025·山西运城期末）如图所示，两细束平行的单色光 a、b射向同一块上、下表面平行的玻璃砖的上表面，最终都从玻璃砖的下 表面射出。已知玻璃对单色光b的折射率较小，那么下列说法中正确的有 （　　）
光的折射和全反射的综合问题
　分析光的折射、全反射综合问题的三点注意
（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）当光照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。
（2024·山东高考15题）某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖圆心为O点，半径为R；直角三棱镜FG边的延长线过O点，EG边平行于AB边且长度等于R，∠FEG＝30°。横截面所在平面内，单色光线以θ角入射到EF边发生折射，折射光线垂直EG边射出。已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为1.5。
（2）以θ角入射的单色光线，若第一次到达半圆弧AMB可以发生全反射， 求光线在EF上入射点D（图中未标出）到E点距离的范围。
1. 关于折射率，下列说法正确的是（　　）
2. （2025·四川资阳期末）庄子与惠子游于濠梁之上。庄子曰：“鯈鱼出 游从容，是鱼之乐也。”人在桥上观鱼（　　）
解析： 根据光路的可逆性可知，若人能看到鱼，则鱼一定能看到人，A 错误；人看到的鱼是经光的折射所成的像，B错误；人在空气中，人作为 等效光源，入射角大于折射角，鱼沿折射光线的反向延长线看人，鱼看到 的人的位置比人的实际位置高，C错误；同理可知D正确。
3. （2025·湖北黄冈期末）如图所示，MN是空气与某种液体的分界面，一 束红光由空气射到分界面，一部分光被反射，一部分光进入液体中。当入 射角是45°时，折射角为30°，则以下说法正确的是（　　）
4. （2024·贵州高考3题）一种测量液体折射率的V形容器，由两块材质相 同的直角棱镜粘合，并封闭其前后两端制作而成。容器中盛有某种液体， 一激光束从左边棱镜水平射入，通过液体后从右边棱镜射出，其光路如图 所示。设棱镜和液体的折射率分别为n0、n，光在棱镜和液体中的传播速度 分别为v0、v，则（　　）
5. （2024·广东高考6题）如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同 一路径以θ角从MN面射入某长方体透明均匀介质，折射光束在NP面发生全 反射，反射光射向PQ面。若θ逐渐增大，两束光在NP面上的全反射现象会 先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正 确的是（　　）
7. 如图甲所示，夏天，在平静无风的海面上，向远方望去，有时能看到山峰船舶、楼台、亭阁、集市等出现在远方的空中。如图乙所示，沙漠里有时也会看到远处的水源、仙人掌近在咫尺，可望而不可即，这就是“蜃景”。下列有关蜃景的说法错误的是（　）
解析： 　海面上，下层空气的温度比上层的低，密度比上层的大，故海 面附近的空气折射率从下到上逐渐减小，光线向上射，人眼逆着光有时会 看到空中楼阁，这是蜃景；沙面上，下层空气的温度比上层的高，密度比 上层的小，故沙漠地表附近的空气折射率从下到上逐渐增大，光向下射 时，人眼逆着光有时会看到远处的水源、仙人掌，这是蜃景。故A、C、D 正确，与题意不符；B错误，与题意相符。
8. （2023·湖北高考6题）如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为 30°，OP边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ 边的折射角为45°。不考虑多次反射，OQ边上有光射出部分的长度为 （　　）
9. （2025·北京人大附中模拟）如图所示MN为半圆柱体玻璃砖的水平直 径，O为圆心，两束平行的a光和b光从真空射到玻璃砖的MN面，都折射到 O点正下方的P点，下列说法正确的是（　　）
10. 〔多选〕（2023·湖南高考7题）一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射激光信号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示。他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激 光光束，下列说法正确的是（　　）
11. 如图，一个半径为R的玻璃球，O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线AB与球直径SC平行，θ＝30°。光在真空中的传播速度为c。求：（1）玻璃的折射率；
（2）从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。
（2）光束正中间的光线通过大球冠的时间。