人教2023年高考物理一轮复习(全国版) 第16章 第1讲　光的折射、全反射.docx

全国卷
自主命题卷
考情分析
2021·全国甲卷·T34(1)　光的折射
2021·全国乙卷·T34(2)　光的折射、全反射
2020·全国卷Ⅱ·T34(2)　光的折射、全反射
2020·全国卷Ⅲ·T34(2)　光的折射、全反射
2019·全国卷Ⅰ·T34(2)　光的折射
2019·全国卷Ⅲ·T34(2)　光的折射、全反射
2019·全国卷Ⅱ·T34(2)　实验：用双缝干涉测光的波长
2021·广东卷·T16(2)　光的折射、全反射
2021·湖南卷·T16(2)　光的折射
2021·河北卷·T16(2)　光的折射、全反射
2020·浙江7月选考·T13　光的折射、全反射
2020·北京卷·T1　光的干涉
2020·山东卷·T3　双缝干涉
2020·江苏卷·T13B(1)　电磁波
2020·北京卷·T3　电磁波、光的衍射
2019·北京卷·T14　光的干涉、衍射
2021·浙江6月选考·T17(2)　实验：用双缝干涉测光的波长
2019·天津卷·T9(2)　实验：测定玻璃的折射率
试题情境
生活实践类
全反射棱镜、光导纤维、增透膜、偏振滤光片、激光、雷达、射电望远镜、X射线管等
学****探究类
折射定律、全反射、测定玻璃的折射率、光的干涉现象、光的衍射、光的偏振现象、电磁振荡、用双缝干涉测光的波长
第1讲　光的折射、全反射
目标要求　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．
考点一　折射定律　折射率
1．折射定律
(1)内容：如图所示，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：＝n12(n12为比例常数)．
2．折射率
(1)定义式：n＝.
(2)计算公式：n＝.因为v<c，所以任何介质的折射率都大于1.
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．若光从空气射入水中，它的传播速度一定增大．(　×　)
4．根据n＝可知，介质的折射率与光在该介质中的传播速度成反比．(　√　)
1．对折射率的理解
(1)折射率的大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在该介质中传播速度的大小v＝.
(2)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关．
①同一种介质中，频率越大的光折射率越大，传播速度越小．
②同一种光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同．
2．光路的可逆性
在光的折射现象中，光路是可逆的．如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射．
3．平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制特点
平行玻璃砖
三棱镜
圆柱体(球)
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
例1　(2021·浙江6月选考·12)用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观察到的现象如图所示．入射点O和两出射点P、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处，空气中的四条细光束分别为入射光束a、反射光束b、出射光束c和d、已知光束a和b间的夹角为90°，则(　　)
A．光盘材料的折射率n＝2
B．光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二
C．光束b、c和d的强度之和等于光束a的强度
D．光束c的强度小于O点处折射光束OP的强度
答案　D
解析　如图所示，由几何关系可得入射角为i＝45°，
折射角为r＝30°
根据折射定律有n＝＝＝
所以A错误；
根据v＝＝c，所以B错误；
因为在Q处光还有反射光线，光束b、c和d的强度之和小于光束a的强度，所以C错误；
光束c的强度与反射光束PQ强度之和等于折射光束OP的强度，所以D正确．
例2　(2022·江西模拟预测)如图所示，ABO为截面是扇形的玻璃砖，圆的半径为R，∠AOB＝60°，一束单色光竖直向下垂直OA照射在圆弧AB的中点C点上，折射光线照射在AO面上的D点，光在C点发生折射后的偏向角为30°，AO面涂有反射层，光在真空中的传播速度为c，求：
(1)玻璃砖对该单色光的折射率；
(2)该单色光从C点照射到OB所用的时间．
答案　(1)　(2)
解析　(1)光线在C点的入射角为i＝60°，折射角r＝30°
则折射率n＝＝
(2)光线传播路径如图所示．光线在玻璃砖中的传播距离为x＝2×＝，
光在玻璃中的传播速度v＝＝，传播的时间t＝＝.
考点二