所属成套资源:2026年高考物理一轮讲义+练习(湖南专用)(学生版+解析)【第二部分】
2026年高考物理一轮讲义+练习(湖南专用)第60讲光的折射全反射(复习讲义)(学生版+解析)
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这是一份2026年高考物理一轮讲义+练习(湖南专用)第60讲光的折射全反射(复习讲义)(学生版+解析),文件包含四川省宣汉中学2025-2026学年高一下学期期中考试数学试题原卷版docx、四川省宣汉中学2025-2026学年高一下学期期中考试数学试题Word版含解析docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共4页, 欢迎下载使用。
\l "_Tc19911" 02体系构建·思维可视 PAGEREF _Tc19911 \h 3
\l "_Tc27865" 03核心突破·靶向攻坚 PAGEREF _Tc27865 \h 4
\l "_Tc4133" 考点一 光的折射定律及折射率 PAGEREF _Tc4133 \h 4
知识点1 折射定律和折射率
\l "_Tc2959" 知识点2 应用光的折射定律解题的一般思路 PAGEREF _Tc2959 \h 5
\l "_Tc22212" 考向1 折射率的计算 PAGEREF _Tc22212 \h 5
\l "_Tc78" 考向2 折射定律的理解及应用7
\l "_Tc1253" 考点二 光的全反射 PAGEREF _Tc1253 \h 9
\l "_Tc19311" 知识点1 全反射及条件 PAGEREF _Tc19311 \h 9
\l "_知识点3 全反射的现象和应用" 知识点2 全反射的现象及应用10
\l "_Tc7686" 考向1 全反射的理解及应用 PAGEREF _Tc7686 \h 10
\l "_考向2 折射与全发射的综合应用" 考向2 折射与全发射的综合应用 PAGEREF _Tc25278 \h 11
\l "_Tc3562" 考点三 光学元件对光路的控制及光的色散现象 PAGEREF _Tc3562 \h 13
\l "_Tc3670" 知识点1 平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制 PAGEREF _Tc3670 \h 13
\l "_Tc11006" 知识点2 光的色散 PAGEREF _Tc11006 \h 14
\l "_考向1 平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)的光路" 考向 平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)的光路 PAGEREF _Tc10414 \h 14
\l "a16" 04真题溯源·考向感知 PAGEREF _Tc14278 \h 16
考点一 光的折射定律及折射率
\l "_Tc25045" 知识点1 折射定律和折射率
1.光的反射现象与折射现象
一般来说,光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时,一部分光会返回到第1种介质,这个现象叫作光的反射;另一部分光会进入第2种介质,这个现象叫作光的折射。
2.折射定律
(1)内容:折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
(2)表达式: eq \f(sinθ1,sinθ2)=n12,式中n12是比例常数。
(3)在光的折射现象中,光路是可逆的。
3.折射率
(1)定义:光从真空射入某种介质发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫作这种介质的绝对折射率,简称折射率,用符号n表示。
(2)物理意义:折射率反映介质的光学特性,折射率大,说明光线以相同入射角从真空斜射入该介质时偏折的角度大,反之偏折的角度小。
(3)定义式:n=eq \f(sinθ1,sinθ2),不能说n与sinθ1成正比、与sinθ2成反比,对于确定的某种介质而言,入射角的正弦与折射角的正弦成正比。折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定。
(4)光在不同介质中的传播速度不同;某种介质的折射率,等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比,即n=eq \f(c,v)。由于c>v,故任何介质的折射率都大于1。
4.光密介质与光疏介质
(1)光密介质:折射率较大的介质。
(2)光疏介质:折射率较小的介质。
(3)光密介质与光疏介质是相对的。某种介质相对其他不同介质可能是光密介质,也可能是光疏介质。
\l "_Tc25045" 知识点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。
\l "_Tc17630" 考向1 折射率的计算
例1 2025届湖南省娄底市高三下学期二模在美丽的夏日雨后,我们通常能看见的彩虹是红色在外、紫色在内,这被称为“虹”,有时还能看见一组相对“虹”而言颜色较淡的彩色圆弧,这被称为“霓”,图甲和图乙为霓虹产生的原理图,图中用虚线或实线代表红光或紫光,下列说法正确的是( )
A. “霓”颜色较淡的主要原因是水滴距离人眼更远
B. “霓”与“虹”顺序刚好相反,是红色在内、紫色在外
C. 图甲表示“虹”的产生原理,其中虚线代表紫光
D. 图乙表示“霓”的产生原理,其中虚线代表紫光
【答案】B
【解析】
【详解】A.霓颜色较淡的原因是在水泡中反射两次,能量流失较多造成的,故A错误;
B.由甲乙两图分析可知,甲乙两图均为实线光线偏转大,为紫光,则霓与虹顺序刚好相反,是红色在内、紫色在外,故B正确;
CD.图甲表示虹的产生原理,进入人眼的是靠上水滴中的虚线和靠下水滴中的实线,紫光折射率较大偏转大,因此实线是紫光,图乙是霓,紫光偏转较大,因此实线是紫光,故CD错误。
故选B
【变式训练1·变载体】.(2025·湖南省邵阳市高三下学期第二次联考)每年夏季随着温度升高,天山和昆仑山上的冰川开始融化,塔里木河里的水便会溢出河道流向河边低洼处,同时河水带来了大量的鱼、虾等生物。当地村民掌握了这样的自然规律,世代居住在这里以捕鱼为生。现有一村民在距离水面高为2m的观察点,看到与水面成角的方向有一条鱼,鱼的实际位置在水面下方处。已知水的折射率为。下列说法正确的是( )
A. 光射入水中后波长变长
B. 鱼与村民的实际水平距离为2m
C. 鱼的实际深度比村民观察到的要深
D. 鱼在水中看到岸上所有的景物都会出现在一个顶角为的倒立圆锥里
【答案】CD
【解析】
【详解】A.光射入水中频率不变,根据
可知,光射入水中后波长变短,故A错误;
B.令图中光路的折射角为,则有
解得
令鱼与村民的实际水平距离为x,根据几何关系有
解得
故B错误;
C.村民看到的鱼的位置位于图中水面上方两条入射光线的延长线的交点,可知,鱼的实际深度比村民观察到的要深,故C错误;
D.根据全反射的条件有
解得
可知,鱼在水中看到岸上所有的景物都会出现在一个顶角为的倒立圆锥里,故D正确。
故选CD。
\l "_Tc16322" 考向2 折射定律的理解及应用
例2 (2025·湖南长沙田家炳实验中学·一模)“B超”可用于探测人体内脏的病变状况.下图是超声波从肝脏表面入射,经折射与反射,最后从肝脏表面射出的示意图.超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似,可表述为(式中是入射角,是折射角, 、 分别为超声波在肝外和肝内的传播速度),超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同.已知,入射点与出射点之间的距离是d,入射角为i,肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行,则肿瘤离肝脏表面的深度h为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】光的折射定律、折射率
【详解】
设光线射入肝脏后的折射角为,则由
可得
即
则
根据几何知识可得
联立几式得
故选D。
【变式训练·变考法】(2025·湖南省郴州市高三第三次教学质量监测)如图所示,等腰棱镜ABC放在水平桌面上,棱镜的底角,一束光线垂直于AB边从D点入射,经过棱镜后,刚好垂直射到水平桌面上,已知光在真空中的传播速度为c,AD的长度为L,则( )
A. 该棱镜的折射率为
B. 第一次从AC面射出的光线在棱镜中的传播时间为
C. 经AC面反射的光线可以直接从AB面射出
D. 棱镜中光线第一次射到AB面的时间为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.光的传播光路图如图所示
光线射到AC面时入射角为θ,折射角为γ,根据几何关系可知
由折射定律有
解得
故A正确;
B.由几何关系有
光在棱镜中传到AC边的速度为
光在棱镜中传播到AC边的时间
解得
故B错误;
C.光在棱镜中全反射的临界角满足
故
根据几何关系,光第一次射到AB面上的入射角为60°,光线不会直接从AB面射出,故C错误;
D.由几何关系有
光线第一次射到AB面的时间为
故D正确。
故选AD。
考点二 光的全反射
知识点1 全反射及条件
(1)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。
(2)现象:折射光完全消失,只剩下反射光。
(3)临界角:折射角等于90°时的入射角。光从介质射入空气(真空)时,发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是sinC=eq \f(1,n)。
知识点2 全反射的现象和应用
1.全反射的有关现象
海水浪花呈白色、玻璃或水中的气泡看起来特别亮、沙漠蜃景、海市蜃楼、钻石的光彩夺目、水下的灯不能照亮整个水面等。
2.全反射的应用
(1)全反射棱镜:用来改变光的方向。
(2)光导纤维(简称光纤)
①结构:是一种透明的玻璃纤维丝,直径在几微米到一百微米之间,由内芯和外套两层组成,内芯的折射率大于外套的折射率,即内芯是光密介质,外套是光疏介质。
②原理:光在光纤的内芯中传播,每次射到内芯和外套的界面上时,入射角都大于临界角,从而发生全反射。
考向1 全反射的理解及应用
例1 (2025·湖南省岳阳市高三二模)如图为水流导光实验,将塑料瓶下侧开一个小孔,瓶中灌入清水,水就从小孔流出。将红光水平射向塑料瓶小孔,观察到红光束沿水流方向发生了弯曲,光被完全限制在水流内,出现了“水流导光”现象。已知某时刻出水口中心到接水桶水面高度为,水在接水桶中水面的落点中心到出水口的水平距离为,出水口横截面积为,水的密度为,重力加速度取。假设水落到水面上后瞬间竖直速度减为0,水平速度大小不变,不计空气阻力及水的发散效应,则( )
A. “水流导光”是一种光的衍射现象
B. 此时改用紫光以同样的方向照射一定能发生“水流导光”现象
C. 空中水柱(出水口至水面落点间的水柱)的体积为
D. 落水对水面的冲击力大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.“水流导光”是一种光的全反射现象,故A错误;
B.紫光的折射率大于红光的折射率,根据
可知,同一介质中,紫光的临界角小于红光的临界角,可知,此时改用紫光以同样的方向照射一定能发生“水流导光”现象,故B正确;
C.水做平抛运动,则有,
解得,
则空中水柱的体积为
解得
故C正确;
D.水落至水面竖直方向的分速度
截取极短时间内的水进行分析,水的质量
落到水面过程,根据动量定理有
由于时间极短,则有
则近似有
根据牛顿第三定律有
解得
故D错误。
【变式训练】(2025·湖南长沙湖师附属·一模)为模拟光在光导纤维中的传播原理,取一圆柱形长直玻璃丝进行实验。如图所示,纸面内有一束激光由空气中以的入射角射向玻璃丝的端面圆心,恰好在玻璃丝的内侧面发生全反射,此时内侧面入射角为。下列说法正确的是( )
A.
B.玻璃丝只能传播该频率的光
C.激光由空气中进入玻璃丝后,其波长变短
D.减小入射角,激光在玻璃丝中仍能发生全反射
【答案】CD
【知识点】折射和全反射的综合问题
【详解】A.根据折射定律有
又因为光恰好在玻璃丝的内侧面发生全反射,则有
联立解得
故A错误;
B.玻璃丝可以传播不同频率的光,故B错误;
C.激光由空气中进入玻璃丝后,传播速度变小,则波长变短,故C正确;
D.减小入射角,则折射角减小,光在玻璃丝的内侧面入射角增大,大于临界角,发生全反射,故D正确。
故选CD。
考向2 折射与全发射的综合应用
例2(2025·湖南长沙田家炳实验中学·一模)为了从坦克内部观察外部的目标,在坦克顶部开了一个圆形小孔。假定坦克壁厚,圆形小孔的直径为12cm。孔内安装一圆柱形玻璃,厚度与坦克壁厚相同,为玻璃的直径所在的截面,如图甲所示。
(1)如图乙所示,为了测定玻璃砖的折射率,让一束激光从玻璃砖侧面的圆心垂直入射,逐渐增大其入射角,当入射角为时,刚好可以观测到有光从玻璃砖圆柱面射出,求玻璃砖的折射率(结果用根号表示);
(2)在玻璃圆柱侧面涂上吸光材料,并装入圆形小孔,士兵通过小孔观察敌方无人机,若无人机的飞行高度为300米,求能够发现无人机的位置离坦克的最远距离。(忽略坦克大小(1)(2)问中玻璃材质相同)
【答案】(1);(2)
【知识点】折射和全反射的综合问题
【详解】(1)当侧面入射角小于时,光在圆柱面发生全反射,无光从圆柱面射出,当侧面入射角为时,圆柱面的入射角刚好为全发射的临界角,光路图如图所示
联立解得
(2)光线进入玻璃的最大折射角为,如图所示
由几何关系可得
联立解得
【变式训练】(2025·湖南省长沙市邵阳市等多校联考高三下学期5月三模)如图1、2所示为同一种透明材料制成的两个三棱柱的横截面,两横截面均为直角三角形,∠CAB=45°,∠EDF=30°,两束频率相同的平行于底边的光分别射到BC边与EF边。已知射到三角形ABC的光,在AC边恰好发生全反射,射到三角形DEF的光第一次到达DF边的H点(图中未标出),H点到D点的距离为d,真空中的光速为c,求:
(1)该透明材料的折射率;
(2)光从H点到DE边传播的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在AC边恰好发生全反射,则有
解得
【小问2详解】
作出光路图如图所示
由几何关系知光射到DE边G点时入射角为30°,可以射出,由几何关系可知
光在介质中的速度
则光从H点到DE边传播的时间
考点三 光的色散现象
知识点1 平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制
知识点2 光的色散
(1)现象:一束白光通过三棱镜后在屏上会形成彩色光带。
(2)成因:棱镜材料对不同色光的折射率不同,对红光的折射率最小,红光通过棱镜后的偏折程度最小;对紫光的折射率最大,紫光通过棱镜后的偏折程度最大,从而产生色散现象。
(3)各种色光的比较分析
考向 平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)的光路
例1 (2025·湖南邵阳·一模)测糖仪的原理是溶液的折射率与含糖率成正比,通过测量溶液相对标准透明介质的折射率,即可得到待测溶液的含糖率。如图所示为某种测糖仪内部核心结构的原理图,截面为半圆形的透明容器中装有待测溶液,容器右侧有一截面为长方形的标准透明介质,介质右侧面贴有一屏幕,可用来记录光线出射的位置。一束光沿半径方向射向半圆形圆心,射出后分为、两束光,光路图如图所示,其中,忽略容器壁的厚度,下列说法正确的是( )
A.、光在溶液中的传播速度比在透明介质中的小
B.若稍微提高溶液的含糖率,光线打在屏幕上的位置均将向下移动
C.若逐渐提高溶液的含糖率,光先不能射出容器
D.稍水平向左移动透明介质,光线打在屏幕上的位置均将向下移动
【答案】B
【知识点】折射和全反射的综合问题
【详解】A.,由光的折射定律结合光路图可知,溶液的折射率小于透明介质的折射率,由可知,光线在溶液中的传播速度比在透明介质中的大,A错误;
B.稍微提高溶液的含糖率,溶液的折射率增大,光线从溶液射出时,折射角增大,故打在屏幕上的位置向下移动,B正确;
C.由图可知,溶液对光的折射率小于溶液对光的折射率,由可知,逐渐提高溶液的含糖率,光先达到全反射的临界角,即光先不能射出容器,C错误;
D.稍微水平向左移动透明介质,由几何关系可知光线打在屏幕上的位置均将向上移动,D错误。
故选B。
【变式训练1】(2025湖南省长沙市雅礼中学高三下学期一模)光屏竖直放置,直线OO1与光屏垂直,用激光笔沿与OO1方向成45∘角的AB方向照射光屏,光屏上C处有激光亮点。此时在光屏前竖直放置厚度为d折射率为 102的平板玻璃,激光亮点从光屏上的C点移动到D点(未画出),则CD间距为( )
A. 55dB. 12dC. 102dD. 14d
4.【答案】B
【解析】
光通过玻璃砖折射后出射光线与入射光线平行,过D点作DM//CN,完成光路图如图所示:
n=sin45∘sinα,ME=d⋅tanα,解得ME=d2,CD=MN=NE−ME=d2,故B正确,ACD错误。
【变式训练2】高压汞灯,UV光刻机的紫外光源,它可以产生365nm、404nm、436nm、546nm和579nm五条尖锐的光谱线,但这些光中只有h线(404nm)是光刻机所需要的。高压汞灯辐射的光通过图中的三棱镜分离后形成a、b、c、d、e五束,其中适合UV光刻机的是( )
A.aB.bC.dD.e
【答案】C
【详解】根据折射率的定义式有
由图可知,五束光在空气中的入射角相等,a、b、c、d、e五束光在介质中的折射角依次减小,可知
折射率越大,波长越小,则有
由于只有h线(404nm)是光刻机所需要的,根据题中给出的五条尖锐的光谱线的波长大小关系,可知,只有d光束适合UV光刻机。
故选C。
1. (2025·湖南·高考真题)如图,ABC为半圆柱体透明介质的横截面,AC为直径,B为ABC的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质,入射点为A点,折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射,下列说法正确的是( )
A. 入射角θ小于45°
B. 该介质折射率大于
C. 增大入射角,该单色光在BC上可能发生全反射
D. 减小入射角,该单色光在AB上可能发生全反射
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据题意,画出光路图,如图所示
由几何关系可知,折射角为45°,则由折射定律有
则有,
解得
故AB错误;
C.根据题意,由
可知
即
增大入射角,光路图如图所示
由几何关系可知,光在BC上的入射角小于45°,则该单色光在BC上不可能发生全反射,故C错误;
D.减小入射角,光路图如图所示
由几何关系可知,光在AB上的入射角大于45°,可能大于临界角,则该单色光在AB上可能发生全反射,故D正确。
故选D。
2.(2025·广东·高考真题)如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入顶角为的玻璃棱镜,出射光相对于入射光的偏转角为,该折射率为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【详解】光路图如图所示
则有折射定律可得
故选A。
3.(2025·四川·高考真题)某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示,模组内置一块上下表面平行(θ45°
根据几何知识可知光线第一次发生全反射时的入射角为θ30°,故此时不会发生全反射,故B错误;
C.若选用折射率为2的光学玻璃,此时临界角为sinC=12
即C=30°,此时光线第一次要发生全反射,入射角一定大于30°,即第一次发生全反射时的入射光线和反射光线的夹角一定大于60°,根据几何关系可知第一次发生全反射时的入射光线和反射光线的夹角等于第二次全反射入射角,故可能为70°,故C正确;
D.若入射光线向左移动,可知第一次全反射时的反射光线向左移动,第二次全反射时的反射光线向左移动,同理,第三次全反射时的反射光线向左移动,即出射光线向左移动,故D正确。
故选CD。
4.(2025·广西·高考真题)如图扇形的材料,折射率大于2,现有两条光线1和2,从扇形材料的A点传播,光线1传到圆弧(14圆)AC的中点B.光线2传播到C点偏上,则两光线发生下列哪种情况( )
A.1不全反射,2全反射B.都不全反射
C.都全反射D.1全反射,2不全反射
【答案】C
【详解】因n>2可得临界角sinC=1n45∘>C
可知光线2会发生全反射。
故选C。
5.(2025·甘肃·高考真题)已知一圆台容器,高,上口径,容器底部中心有一质点,未装入水时,人眼从容器边缘无法观测到该质点,装入某种液体后,恰好可以看到,此时液面高度,人眼观测角度满足,人眼到入射处距离为。光在真空中的传播速度,求:
(1)该液体的折射率;
(2)光从底部质点反射至人眼全过程的时间。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据题意,画出光路图,如图所示
由几何关系可得,
则有,
则
由折射定律可得该液体的折射率为
(2)根据题意,由图可知,光在空气中传播的距离为
光在液体中的传播距离为
光在液体中的传播速度为
则光从底部质点反射至人眼全过程的时间
6.(2025·云南·高考真题)用光学显微镜观察样品时,显微镜部分结构示意图如图甲所示。盖玻片底部中心位置O点的样品等效为点光源,为避免O点发出的光在盖玻片上方界面发生全反射,可将盖玻片与物镜的间隙用一滴油填充,如图乙所示。已知盖玻片材料和油的折射率均为1.5,盖玻片厚度,盖玻片与物镜的间距,不考虑光在盖玻片中的多次反射,取真空中光速。
(1)求未滴油时,O点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积(结果保留2位有效数字);
(2)滴油前后,光从O点传播到物镜的最短时间分别为,求(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由折射定律可知,全反射的临界角满足
设未滴油时,O点发出的光在盖玻片的上表面的透光圆的半径为r,由几何关系
代入数据解得
根据
所以未滴油时,O点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积为
(2)当光从O点垂直于盖玻片的上表面入射时,传播的时间最短,则未滴油滴时,光从O点传播到物镜的最短时间为
滴油滴时,光从O点传播到物镜的最短时间为
故
7.(2024·重庆·高考真题)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16cm,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。忽略气壁厚度,由该方案可知( )
A.若h = 4cm,则B.若h = 6cm,则
C.若,则h = 10cmD.若,则h = 5cm
【答案】B
【详解】根据几何关系画出光路图,如图所示
标注入射角θ1,折射角θ2,根据折射定律可得
A.若,则,故A错误;
B.若,则,故B正确;
C.若,则,故C错误;
D.若,则,故D错误。
故选B。
8.(2024·浙江·高考真题)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( )
A.激光在水和空气中速度相同
B.激光在水流中有全反射现象
C.水在空中做匀速率曲线运动
D.水在水平方向做匀加速运动
【答案】B
【详解】A.光在介质中的速度为,故激光在水中的传播速度小于在空气中的传播速度,故A错误;
B.水流导光的原理为光在水中射到水与空气分界面时入射角大于临界角,发生了全反射,故B正确;
C.水在空中只受到重力作用,做匀变速曲线运动,速度在增大,故C错误;
D.水在水平方向做匀速直线运动,故D错误。
故选B。
9.(2023·湖南·高考真题)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( )
A. 水的折射率为
B. 水的折射率为
C. 当他以α = 60°向水面发射激光时,岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°
D. 当他以α = 60°向水面发射激光时,岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60°
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.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,则说明α = 41°时激光恰好发生全反射,则
则
A错误、B正确;
CD.当他以α = 60°向水面发射激光时,入射角i1 = 30°,则根据折射定律有
nsini1 = sini2
折射角i2大于30°,则岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°,C正确、D错误。
故选BC。
10.(2023·全国·高考真题)如图,一折射率为的棱镜的横截面为等腰直角三角形,,BC边所在底面上镀有一层反射膜。一细光束沿垂直于BC方向经AB边上的M点射入棱镜,若这束光被BC边反射后恰好射向顶点A,求M点到A点的距离。
【答案】
【详解】由题意可知做出光路图如图所示
光线垂直于BC方向射入,根据几何关系可知入射角为45°;由于棱镜折射率为,根据
有
则折射角为30°;,因为,所以光在BC面的入射角为
根据反射定律可知
根据几何关系可知,即为等腰三角形,则
又因为与相似,故有
由题知
联立可得
所以M到A点的距离为
考点
要求
考频
2025年
2024年
2023年
(1)折射定律
(2)全反射
理解
高频
2025•湖南T3
2023•湖南T7
考情分析:
1.命题形式:单选题非选择题
2.命题分析:湖南高考对光的折射 全反射的考查很频繁,大多以选择题中出现,题目难度要求中等。
3.备考建议:本讲内容备考时候,注意理解和掌握折射定律、全反射及应用,对折射率公式、全反射临界角的理解要求深入到位且能熟练应用。
4.命题情境:
①生活实践类:水中物体“变浅”/筷子“弯折”,水面反光与水下视野,彩虹的形成,宝石(钻石)的“闪耀;
②学习探究类:光纤通信,内窥镜(医疗/工业),折射率测定仪(如阿贝折射仪)。
5.常用方法:作图法
复习目标:
1.理解折射率的概念,掌握光的折射定律。
2.掌握发生全反射的条件并会用全反射的条件进行相关计算
类别
平行玻璃砖
三棱镜
圆柱体(球)
结构
玻璃砖上下表面是平行的
横截面为三角形的三棱镜
横截面是圆
对光线的作用
通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向,但要发生侧移
通过三棱镜的光线经两次折射后,出射光线向棱镜底面偏折
圆界面的法线是过圆心的直线,光线经过两次折射后向圆心偏折
应用
测定玻璃的折射率
全反射棱镜,改变光的传播方向
改变光的传播方向
颜色
红橙黄绿青蓝紫
频率ν
低→高
同一介质中的折射率
小→大
同一介质中的速度
大→小
同一介质中的波长
大→小
通过同一棱镜的偏折角
小→大
同一介质中的临界角
大→小
同一装置的双缝干涉条纹间距
大→小
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