专题16 光的折射和全反射-2017学年高考二轮核心考点物理（附解析）

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1、韩老师编辑专题16光的折射和全反射-2017年高考二轮核心考点物理【命题意图】考查光的折射和全反射现象，需要考生正确做出光路图，然后根据光的传播规律和几何关系解题，意在考查考生对光的折射和全反射现象的理解能力和运用几何知识解题的能力。【专题定位】高考对本部分内容考查的重点和热点有：选修3－4：①波的图象；②波长、波速和频率及其相互关系；③光的折射及全反射；④光的干涉、衍射及双缝干涉实验；⑤电磁波的有关性质.【考试方向】光的折射和全反射，一直是高考考查的重点，主要是以计算题的形式考查，需要考生具备一定的作图能力和掌

2、握基本的几何知识。【应考策略】选修3－4内容复习时，应加强对基本概念和规律的理解，抓住波的传播和图象、光的折射定律这两条主线，强化训练、提高对典型问题的分析能力.【得分要点】对光学计算题，一般要正确作出光路图，利用几何知识和光学相关公式解题。对于光的折射和全反射，考生还需要理解以下方面：1.各种色光性质比较：在可见光中，红光的折射率n最小，频率υ最小，在同种介质中（除真空外）传播速度v最大，波长λ最大，从同种介质射向真空时发生全反射的临界角C最大，以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小（注意区分偏折角和折射角

3、）。2.发生全反射的条件：(1)光从光密介质入射到光疏介质对于两种介质来说，光在其中传播速度较小的介质，亦即绝对折射率较大的介质，叫光密介质；而光在其中传播速度较大的介质，亦即绝对折射率较小的介质叫光疏介质。光密介质和光疏介质是相对的．(2)入射角等于或者大于临界角临界角C是指恰好发生全反射时入射角的大小，此时折射角等于90°。全反射和临界角是光学部分考查的重点内容，处理问题的关键是：依据发生全反射的条件，画出恰好发生全反射的边界光线，利用几何关系和临界角公式求解。【2016年高考选题】【2016·海南卷】如图，

4、半径为R的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面与桌面相切于A点。一细束单色光经球心O从空气中摄入玻璃体内（入射面即纸面），入射角为45°，出射光线射在桌面上B点处。测得AB之间的距离为。现将入射光束在纸面内向左平移，求射入玻璃体的光线在球面上恰好发生全反射时，光束在上表面的入射点到O点的距离。不考虑光线在玻璃体内的多次反射。18韩老师编辑【答案】R在玻璃体球面上光线恰好发生全反射时，光路图如图（b）所示。设此时光线入射点为E，折射光线射到玻璃体球面的D点。由题意有∠EDO=C④在△EDO内，根据正弦

5、定理有⑤联立以上各式并利用题给条件得OE=R⑥【名师点睛】本题是简单的几何光学问题，其基础是作出光路图，根据几何知识确定入射角与折射角，根据折射定律求解。【高频考点】高频考点一：光的折射和全反射【解题方略】1．高考考查特点(1)光在不同介质中传播时对折射定律与反射定律应用的考查；(2)光在不同介质中传播时有关全反射的考查；(3)光在介质中传播时临界光线的考查．18韩老师编辑2.折射率：光从真空射入某种介质，入射角的正弦与折射角的正弦之比叫做介质的折射率，公式为n＝.实验和研究证明，某种介质的折射率等于光在真空中的

6、传播速度c跟光在这种介质中的传播速度v之比，即n＝.3.临界角：折射角等于90°时的入射角，称为临界角.当光从折射率为n的某种介质射向真空(空气)时发生全反射的临界角为C，则sinC＝.4.全反射的条件：(1)光从光密介质射向光疏介质.(2)入射角大于或等于临界角.5.光的几何计算题往往是光路现象与光的反射、折射、全反射(临界点)及几何图形关系的综合问题.解决此类问题应注意以下四个方面：(1)依据题目条件，正确分析可能的全反射及临界角.(2)通过分析、计算确定光传播过程中可能的折射、反射，把握光的“多过程”现象.

7、(3)准确作出光路图.(4)充分考虑三角形、圆的特点，运用几何图形中的角关系、三角函数、相似形、全等形等，仔细分析光传播过程中产生的几何关系.6．解题常见误区及提醒(1)审清题意，规范、准确地画出光路图是解决几何光学问题的前提和关键．(2)从光路图上找准入射角、折射角、临界角是正确解决问题的切入点．(3)必要时可应用光路可逆进行辅助．【例题1】如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0m。从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为。（i）求池内的水深

8、；（ii）一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到地面的高度为2.0m。当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°。求救生员的眼睛到池边的水平距离（结果保留1位有效数字）。18韩老师编辑【答案】（i）m≈2.6m（ii）0.7m【解析】（i）如图，设到达池边的光线的入射角为i。依题意，水的折射率n=，光线的折射角θ=90°。由折射定