高三物理认识光的全反射现象

高二物理光学知识点全反射光学是物理学中的一个重要分支，研究光的传播和光与物质的相互作用。

其中，全反射是光学中的一个重要现象，也是我们在日常生活中经常会遇到的现象。

本文将以高二物理光学知识点全反射为题，详细介绍什么是全反射，全反射的条件以及与全反射相关的应用。

一、全反射的概念全反射是光线从一种介质射入另一种光密介质时，在一定条件下由于折射率的差异造成光线全部被反射回原来的介质中。

在全反射中，光线不会透射入第二种介质，而是沿着原介质的界面进行反射。

二、全反射的条件要发生全反射，需要满足以下条件：1. 光线由光密介质射向光疏介质，即光线从折射率较大的介质（如玻璃）射向折射率较小的介质（如空气）。

2. 入射角大于临界角。

临界角是指当光线由光密介质射向光疏介质时，入射角的最大值，超过临界角的光线将会全反射。

三、全反射的应用全反射在生活中有许多应用，下面我们将介绍其中几个常见的应用。

1. 光纤通信：光纤是一种应用全反射原理的光学器件。

光纤的核心材料具有较大的折射率，外包层材料折射率较小。

当光线以小于临界角的角度从光纤的一端射入时，光线会不断进行全反射，在光纤中传输，从而实现信号的传播。

2. 光学棱镜：棱镜是由透明介质制成的多边形光学器件。

当光线从一个介质射入棱镜时，发生折射，根据不同的入射角和介质的折射率，光线可能发生全反射。

这种全反射使得我们能够利用光学棱镜将光线进行分光、聚光等操作。

3. 珍珠的闪烁现象：珍珠的闪烁现象源于全反射。

珍珠内部有大量不规则的微小气泡，这些微小气泡导致珍珠内部折射率发生变化，光线在珍珠内部发生多次全反射，从而产生美丽的光芒。

4. 水面的反射：当阳光照射在水面上时，由于水的折射率较空气大，光线从空气射入水中会发生折射，当光线入射角超过水的临界角时，光线会发生全反射，表现为水面的反射。

通过以上对全反射的概念、条件及应用的介绍，我们对这一物理光学知识点有了更深入的了解。

全反射作为光学中的重要现象之一，不仅有着理论研究的价值，更广泛应用于生活和科技领域。

高三物理认识光的全反射现象试题1.已知某介质的折射率为，一束光从该介质射入空气时入射角为60°，其正确的光路图如图中哪一幅所示？ [ ]【答案】D【解析】根据光的折射定律：得临界角为45°，60°＞45°，所以发生全反射，故没有折射光线，所以D正确。

【考点】光的全发射条件光路图点评：当光从光密介质射向光疏介质时，入射角大于等于临界角时会发生全反射现象。

2.红、黄、绿三种单色光以相同的入射角从水中射向空气，若黄光恰能发生全反射，则 [ ] A．绿光也一定能发生全反射B．红光也一定能发生全反射C．红、绿光都能发生全反射D．红、绿光都不能发生全反射【答案】A【解析】据临界角公式和折射率不同，来确定三色光的临界角的大小，再由黄光恰能发生全反射，去判断是否正确．由于红、黄、绿三种单色光中绿光的折射率最大，红光的折射率最小，则根据临界角公式，可得：绿光的临界角最小，红光的临界角最大．若黄光恰能发生全反射，则说明从水中射出的入射角，小于红光的临界角，大于绿光的临界角，所以绿光一定能发生全反射，红光一定不能发生全反射．故选：A【考点】光的全反射临界角的判断点评：本题解题关键是熟悉折射率与临界角的关系，及能发生全反射的条件，是基本题3.一束平行单色光从真空射向一块半圆形的玻璃块，入射方向垂直直径平面，如图，已知该玻璃的折射率为2，下列判断中正确的是： [ ]A．所有光线都能通过玻璃块B．只有距圆心两侧R/2范围内的光线才能通过玻璃块C．只有距圆心两侧R/2范围内的光线不能通过玻璃块D．所有光线都不能通过玻璃块【答案】B【解析】根据折射定律：，当入射角等于30°时，折射角为90°，发生全发射，如图所示：此时根据几何关系入射光线到圆心间的距离等于，当距离大于h时，入射角大于30°光线不能射出玻璃块，所以B正确。

【考点】光的全反射点评：当光线射到玻璃砖圆弧面时，发生折射，由几何知识求出入射角i，根据折射定律求出折射角r，再由几何知识求解M、N射出玻璃砖范围，本题是简单的几何光学问题，关键是画出光路图，利用好几何知识研究光路。

高三物理全反射问题教案中的数学公式解析在高三物理学习中，全反射问题是重点内容之一。

全反射是光线从一个光密介质入射到一个光疏介质时，在一定角度内全部反射回来的现象。

例如，在水面上看到的光线就是全反射现象。

在教学中，为了更好地理解这一现象，我们需要对相关的数学公式进行解析。

1.临界角公式首先介绍的是临界角公式，它是表示从光密介质入射到光疏介质时的最小入射角的公式。

这个公式是：sin ic = n1/n2其中，ic表示临界角；n1和n2表示两个介质的折射率，n1>n2时才有可能出现全反射。

这个公式的意义是：当光线从光密介质入射到光疏介质时，入射角小于这个临界角时，光线会产生折射现象；而当入射角大于等于这个临界角时，光线则会全部反射回去，产生全反射。

理解这个公式有两个关键点。

首先是“折射率”，它是物质对光线的折射能力的度量，也是介质对光传播的阻碍程度的度量，不同的物质有不同的折射率。

其次是“入射角”，它是指光线与法线之间的夹角。

当入射角小于临界角时，根据折射定律，光线要输出；当入射角大于等于临界角，根据全反射定律，光线全部反射回去。

临界角公式就是表示这个最小的入射角。

2.全反射角公式其次是全反射角公式，它是用来描述在光密介质中，光线被全反射时，从光疏介质看到的光线在介质中的夹角。

这个公式是：sin r = n1/n2其中，r表示全反射角；n1和n2表示两个介质的折射率。

这个公式的意义是：当光线从光密介质入射到光疏介质时，入射角大于等于临界角时，光线全部反射回去，产生全反射，此时从光疏介质看到的光线在介质中与法线成的夹角就是全反射角。

3.应用举例举例说明下这两个公式的应用：比如我们要求从光密介质（折射率为1.5）入射到光疏介质（折射率为1.0）时的临界角。

根据临界角公式我们可以得到：sin ic = 1.5/1.0 = 1.5因为正弦值不可能大于1，所以不存在这种情况，也就是说这个光密介质无法产生全反射现象。

光的反射,折射和全反射的理解与应用全反射原理，专业术语，拼音为quánfǎnshèyuánlǐ，光从光密介质射向光疏介质时，当入射角超过某一角度C（临界角）时，折射光完全消失，只剩下反射光线的现象叫做全反射，本原理可以用于解释海市蜃楼现象。

光传播到两种介质的界面上时，通常要同时发生反射和折射现象，若满足了某种条件，光线不再发生折射现象，而全部返回到原介质中传播的现象叫全反射现象。

条件：
1、光从光密介质进入光疏介质。

2、入射角等于或大于临界角。

理解：
1、全反射现象是光的折射的特殊现象，只有光从光密介质射向光疏介质并且入射角大于等于临界角时全反射现象才会发生。

2、全反射现象符合反射定律，光路可逆。

3、全反射发生之前，随着入射角的增大，折射角和反射角都增大，但折射角增大的快，在入射光的强度一定的情况下，折射光越来越弱，反射光越来越强，发生全发射时，折射光消失，反射光的强度等于入射光的强度。

高中物理光的全反射教案全反射是光线从光疏介质射入光密介质时，入射角大于临界角时，光线将完全被反射回原介质，不再折射出去的现象。

在本教案中，我们将深入探讨全反射的原理、条件和应用，并提供一些相关实验来帮助学生更好地理解这一概念。

1. 全反射的原理在光传播的过程中，当光从光密介质射入光疏介质时，从光密介质射入光疏介质的入射角越大，光线将越容易被折射，直到达到一定的入射角。

当入射角等于临界角时，光线将完全沿着界面表面发生反射，不再折射出去。

2. 全反射的条件光线发生全反射的条件是入射角大于临界角。

临界角的大小取决于两种介质的折射率。

当入射角小于临界角时，部分光线将根据折射定律发生折射；当入射角等于临界角时，光线将全部发生全反射。

3. 全反射的应用全反射广泛应用在光纤通信、光导纤维、显微镜和望远镜等领域。

通过在两种不同折射率的介质之间建立界面，可以实现光线的传输和集中。

光纤通信就是利用全反射的原理，将信号通过光纤的反射传输。

4. 实验一：光的全反射实验目的：通过实验观察光的全反射现象，了解全反射的条件和特点。

实验材料：玻璃块、直尺、激光笔。

实验步骤：a) 将玻璃块平放在桌面上；b) 在光疏介质（空气）一侧的玻璃块表面射入激光笔，调整角度使光线射入光密介质（玻璃块）；c) 观察光线在玻璃块内部发生全反射的现象。

实验结果和讨论：通过实验观察到，光线在光密介质（玻璃块）内部发生全反射现象。

当光线从光密介质射入光疏介质（空气）时，当入射角大于临界角时，光线将全部发生全反射，并留在光密介质内部。

5. 实验二：光纤通信实验实验目的：通过实验探究光在光纤中的传输特性，理解光纤通信原理。

实验材料：光纤、光源、接收器、光功率计。

实验步骤：a) 将光纤连接到光源和接收器之间；b) 调整光源的强度，使光线射入光纤的一端；c) 利用光功率计测量光纤输出端的光功率。

实验结果和讨论：通过实验观察到，光线从光源通过光纤传输到输出端时，光纤内部发生了全反射。

光的全反射知识点一、全反射现象。

1. 定义。

- 光从光密介质射入光疏介质时，当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射。

2. 临界角。

- 光从某种介质射向真空（或空气）时的临界角C满足sin C=(1)/(n)（n为该介质的折射率）。

例如，对于水（n = 1.33），其临界角C=arcsin(1)/(1.33)≈48.8^∘。

- 注意：临界角是光从某种介质射向真空（或空气）时的特殊角度，计算时要根据具体的介质折射率准确计算。

二、发生全反射的条件。

1. 光从光密介质射入光疏介质。

- 光密介质和光疏介质是相对的概念。

例如，水相对于空气是光密介质，而玻璃相对于水又是光密介质。

折射率n_1>n_2的两种介质，n_1对应的介质就是光密介质，n_2对应的介质就是光疏介质。

2. 入射角大于或等于临界角。

- 当入射角等于临界角时，开始发生全反射；当入射角大于临界角时，全反射现象更明显。

三、全反射的应用。

1. 光纤通信。

- 光纤是非常细的特制玻璃丝，由内芯和外套两层组成。

内芯的折射率比外套的大，光在内芯中传播时，在内芯与外套的界面上发生全反射，从而使携带信息的光在内芯中沿着光纤传播，减少了光在传播过程中的损失，实现了远距离的信息传输。

2. 全反射棱镜。

- 横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。

当光垂直于棱镜的一个直角边射入棱镜时，由于光在棱镜中的传播速度小于在空气中的传播速度（即棱镜相对空气是光密介质），在斜边与空气的界面上，入射角为45°，大于玻璃相对于空气的临界角（一般玻璃的临界角小于45°），所以光会发生全反射，改变传播方向。

全反射棱镜在光学仪器中常用来改变光路方向。

易错点34 光的折射 全反射易错总结一、反射定律和折射定律1.光的传播方向：当光从一种介质垂直进入另一种介质时，传播方向不变；斜射时，传播方向改变.2.光的传播速度：光从一种介质进入另一种介质时，传播速度一定发生变化. 当光垂直界面入射时，光的传播方向虽然不变，但光传播的速度发生变化.3.光的折射中入射角与折射角的大小关系：当光从折射率小的介质斜射入折射率大的介质时，入射角大于折射角，当光从折射率大的介质斜射入折射率小的介质时，入射角小于折射角.4.反射定律和折射定律应用的步骤 (1)根据题意画出光路图.(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、反射角、折射角均是光线与法线的夹角.(3)利用反射定律、折射定律及几何规律列方程求解. 二、折射率 1.对折射率的理解 (1)折射率n ＝sin θ1sin θ2，θ1为真空中的光线与法线的夹角，不一定为入射角；而θ2为介质中的光线与法线的夹角，也不一定为折射角.(2)折射率n 是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角的大小无关，与介质的密度没有必然联系. 2.折射率与光速的关系：n ＝cv(1)光在介质中的传播速度v 跟介质的折射率n 有关，由于光在真空中的传播速度c 大于光在任何其他介质中的传播速度v ，所以任何介质的折射率n 都大于1. (2)某种介质的折射率越大，光在该介质中的传播速度越小. 三、全反射 1.全反射现象 (1)全反射的条件：①光由光密介质射入光疏介质. ②入射角大于或等于临界角.(2)全反射遵循的规律：①发生全反射时，光全部返回原介质，入射光与反射光遵循光的反射定律.②全反射的临界角C 和折射率n 的关系：sin C ＝1n.(3)从能量角度来理解全反射：当光从光密介质射入光疏介质时，随着入射角增大，折射角也增大.同时折射光线强度减弱，能量减小，反射光线强度增强，能量增加，当入射角达到临界角时，折射光线强度减弱到零，反射光线的能量等于入射光线的能量.2.不同色光的临界角：由于不同颜色(频率不同)的光在同一介质中的折射率不同.频率越大的光，折射率也越大，所以不同颜色的光由同一介质射向空气或真空时，频率越大的光的临界角越小，越易发生全反射.四、全反射棱镜改变光路的几种情况入射方式项目方式一方式二方式三光路图入射面 AB AC AB 全反射面 AC AB 、BC AC 光线方向改变角度90°180°0°(发生侧移)【易错跟踪训练】易错类型：对物理概念理解不透彻1．（2021·山东高三月考）物理郝老师在课堂上做了一个演示实验：让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖（玻璃较厚）折射分成两束单色光a 、b ，下列说法正确的是（ ）A ．若增大入射角i ，则b 光可能先消失B ．进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，a 光条纹间距大于b 光条纹间距C ．在玻璃砖中，a 光的波长比b 光的波长长D ．a 光的频率比b 光的频率大 【答案】D 【详解】A ．由于光线射到玻璃砖下表面的入射角等于上表面的折射角，根据光路可逆性可知，a 、b 两种单色光在下界面上不可能发生全反射，A 错误。

《光的全反射》讲义在我们的日常生活中，光无处不在。

从清晨的第一缕阳光到夜晚的璀璨灯光，光为我们带来了光明和色彩。

然而，在光的传播过程中，有一种特殊的现象叫做全反射。

今天，就让我们一起深入了解光的全反射。

一、什么是光的全反射当光从光密介质射向光疏介质时，例如从水射向空气，随着入射角的逐渐增大，折射角也会相应增大。

当入射角增大到某一角度，使折射角达到 90 度时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象就被称为光的全反射。

为了更好地理解这一概念，我们可以想象一束光在两种介质的界面上传播。

当入射角较小时，既有折射光又有反射光。

但当入射角增大到特定值时，折射光突然消失，所有的光都被反射回来。

二、光发生全反射的条件要发生光的全反射，需要同时满足两个条件：一是光从光密介质射向光疏介质；二是入射角大于或等于临界角。

那么，什么是临界角呢？临界角是指折射角为 90 度时对应的入射角。

不同的介质组合，其临界角的大小也不同。

我们可以通过公式来计算临界角，对于两种介质，其临界角的正弦值等于光疏介质的折射率与光密介质的折射率之比。

三、光的全反射现象在生活中的应用光的全反射现象在我们的生活中有着广泛的应用。

光纤通信就是一个典型的例子。

光纤由内芯和包层组成，内芯的折射率大于包层的折射率。

当光信号在光纤中传播时，利用全反射原理，光可以在光纤内不断地反射，从而实现远距离、高速率的信息传输。

此外，在一些光学仪器中，如三棱镜、全反射棱镜等，也利用了光的全反射现象来改变光路或者增强光的强度。

四、全反射与折射的关系全反射和折射是光在不同条件下的传播方式。

折射是光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。

而全反射则是在特定条件下，折射光完全消失，只剩下反射光的特殊情况。

当入射角小于临界角时，主要发生折射现象；当入射角大于或等于临界角时，就会发生全反射。

五、全反射的实验观察为了更直观地观察光的全反射现象，我们可以进行一些简单的实验。

光的全反射现象
1.全反射：又称全内反射，指光由光密介质（即光在此介质中的折射率大的）射到光疏介质（即光在此介质中折射率小的）的界面时，全部被反射回原介质内的现象；
2.光由光密介质进入光疏介质时，要离开法线折射，当入射角增加到某种情形时，折射线延表面进行，即折射角为90度，该入射角称为临界角。

若入射角大于临界角，则无折射，全部光线均反回光密介质，此现象称为全反射。

当光线由光疏介质射到光密介质时，因为光线靠近法线而折射，故这时不会发生全反射。