第 1 页 共 1 页 第3课时 光的折射 全反射
考纲解读 1.理解折射率的概念，掌握光的折射定律.2.掌握全反射的条件，会进行有关简单的计算．
1．[折射定律的应用]观察者看见太阳从地平线升起时，下列关于太阳位置的叙述中正确的是 ( )
A．太阳位于地平线之上
B．太阳位于地平线之下
C．太阳恰位于地平线
D．大气密度不知，无法判断
答案 B
解析 太阳光由地球大气层外的真空射入大气层时要发生折射，根据折射定律，折射角小于入射角，折射光线进入观察者的眼睛，观察者认为光线来自它的反向延长线．这样使得太阳的实际位置比观察者看见的太阳位置偏低．
2．[折射定律与折射率的理解和应用]如图1所示，光线以入射角θ1从空气射向折射率n＝2的玻璃表面．
图1
(1)当入射角θ1＝45°时，求反射光线与折射光线间的夹角θ.
(2)当入射角θ1为何值时，反射光线与折射光线间的夹角θ＝90°？
答案 (1)105° (2)arctan 2
解析 (1)设折射角为θ2，由折射定律sin θ1sin θ2＝n得sin θ2＝sin θ1n＝sin 45°2＝12，所以，θ2＝30°.
因为θ1′＝θ1＝45°，所以θ＝180°－45°－30°＝105°.
(2)因为θ1′＋θ2＝90°，所以，sin θ2＝sin (90°－θ1′)＝cos θ1′＝cos θ1
由折射定律得tan θ1＝2，θ1＝arctan 2.
第 2 页 共 2 页 3．[全反射问题分析]很多公园的水池底都装有彩灯，当一束由红、蓝两色光组成的灯光从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，下列光路图中正确的是
(
)
答案 C
解析 红光、蓝光都要发生反射，红光的折射率较小，所以蓝光发生全反射的临界角较红光小，蓝光发生全反射时，红光不一定发生，故只有C正确．
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第1讲 光的折射、全反射
板块一 主干梳理·夯实基础
【知识点1】 光的折射定律 Ⅱ 折射率 Ⅰ
1．折射现象
光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向 的现象。
2．折射定律
(1)内容：折射光线与入射光线、法线处在 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 。
(2)表达式：sinθ1sinθ2＝n12，式中n12是比例常数。
(3)在光的折射现象中，光路是 的。
3．折射率
(1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时， 的正弦与 的正弦的比，叫做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：折射率仅反映介质的 特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时偏折大，反之偏折小。
(3)定义式：n＝sinθ1sinθ2，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 决定。
(4)光在不同介质中的速度不同；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＝cv，因v
(填“大于”或“小于”)1。
(5)相对折射率：光从介质1射入介质2时，入射角θ1与折射角θ2的正弦之比叫做介质2对介质1的相对折射率。
4．光密介质与光疏介质
(1)光密介质：折射率 的介质。
(2)光疏介质：折射率 的介质。
(3)光密介质和光疏介质是 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。
【知识点2】 全反射、光导纤维 Ⅰ
1．全反射
2
(1)条件：①光从光密介质射入 。
②入射角 临界角。
(2)现象：折射光完全消失，只剩下 。
光的反射、折射、全反射
【学习目标】
1．通过实例分析掌握光的反射定律与光的折射定律．
2．理解折射率的定义及其与光速的关系．
3．学会用光的折射、反射定律来处理有关问题．
4．知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念．
5．能判定是否发生全反射，并能分析解决有关问题．
6．了解全反射棱镜和光导纤维．
7．明确测定玻璃砖的折射率的原理．
8．知道测定玻璃砖的折射率的操作步骤．
9．会进行实验数据的处理和误差分析．
【要点梳理】
要点一、光的反射和折射
1．光的反射现象和折射现象
如图所示，当光线入射AO到两种介质的分界面上时，一部分光被反射回原来的介质，即反射光线OB，这种现象叫做光的反射．另一部分光进入第二种介质，并改变了原来的传播方向，即光线OC，这种现象叫做光的折射现象，光线OC称为折射光线．折射光线与法线的夹角称为折射角（2）．
2．反射定律
反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角．
3．折射定律
（1）内容：折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧．入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．即12sinsin常数．如图所示．
也可以用sinsininr的数学公式表达，n为比例常数．这就是光的折射定律．
（2）对折射定律的理解：
①注意光线偏折的方向：如果光线从折射率（1n）小的介质射向折射率（2n）大的介质，折射光线向法线偏折，入射角大于折射角，并且随着入射角的增大（减小）折射角也会增大（减小）；如果光线从折射率大的介质射向折射率小的介质，折射光线偏离法线，入射角小于折射角，并且随着入射角的增大（减小）折射角也会增大（减小）．
②折射光路是可逆的，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人射光线发生折射，定律中的公式就变为12sin1sinn，式中1、2分别为此时的入射角和折射角．
12.3 光的折射 全反射
1．华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之
父”．光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图12-3-1
所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的
说法中正确的是( )．
图12-3-1
A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全
反射
B．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全
反射
C．波长越短的光在光纤中传播的速度越大
D．频率越大的光在光纤中传播的速度越大
解析 光纤内芯比外套折射率大，在内芯与外套的界面上发生全反射，
A对、B错；频率大的光波长短，折射率大，在光纤中传播速度小，C、
D错．选A.本题容易．
答案 A
2. 市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处
产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆，商店等处，这种灯
降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀了一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应
最显著的红外线。 以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小
应为：
A.λ/8 B.λ/4 C.λ/2 D.λ
解析 若使膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应，即让膜
的前后两表面反射光叠加作用减弱,为减小反射的热效应显著的红外
线，则要求红外线在薄膜的前后表面反射后叠加作用减弱，即光程差为
半波长的奇数倍，故膜的最小厚度为红外线在该膜中波长的1/4。
答案 B
3．如图12-3-2所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内
圆半径为r，外圆半径为R，R＝r.现有一束单色光垂直于水平端面A射入
透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出．设透明柱体的
折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则
( )．
图12-3-2
A．n可能为 B．n可能为2
C．t可能为 D．t可能为
解析 只经过两次全反射可知第一次入射角为45°，反射
