高考物理光学计算题—光的折射与反射

（2010山东理综）如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN 端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ 端面射出。

①求该玻璃棒的折射率。

②若将入射光向N 端平移，当第一次射到弧面EF 上时_____（填“能”“不能”或“无法确定能否”）发生全反射。

（2010重庆理综）如题图所示，的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R 的扇形OAB 、一束平行光平行于横截面，以45°入射角射到OA 上，OB 不透光，若考虑首次入射到圆弧AB 上的光，则 AB 上有光透出的部分的弧长为 A ．16πR B ．14πR C ．13πR D ．512πR(2010全国新课标理综)如图，一个三棱镜的截面为等腰直角∆ABC ，A ∠为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC 边的方向射到AB 边，进入棱镜后直接射到AC 边上，并刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为_________.(填入正确选项前的字母)A B C 、32D4. （2009宁夏理综卷第35题）一棱镜的截面为直角三角形ABC ，∠A=30o ，斜边AB ＝a 。

棱镜材料的折射率为n =。

在此截面所在的平面内，一条光线以45o 的入射角从AC 边的中点M射入棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）。

5、（2009年全国卷Ⅱ第21题）．一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边末画出），AB为直角边， ABC=45°，ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点。

此玻璃的折射率为1.5。

P为一贴近玻璃砖放置的与AB垂直的光屏。

若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃，则A、从BC边折射出束宽度与BC边长度相等的平行光B、屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度C、屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度D、当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大6、（2009年四川理综卷第21题）．如图所示，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。

光学专题（折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用）60分钟光学专题（折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的c cA．23,23【答案】A由于DE 为半径的一半，故a 光束的折射角sin sin a cv a b =解得：22a c v =同理，对于b 束，由几何知识可知，其入射角、折射角的大小分别为sin i c根据几何关系有：31tan 303DE AD R +=°=则有：()22313AE DE R==+31R +A ．33L 【答案】C【详解】由几何关系可知，光在得：30r =°A ．212x x D D B ．21x x D D 【答案】C【详解】根据薄膜干涉原理，干涉条纹平行等宽，当光垂直标准工件方向射向玻璃板时，得到干涉条纹，．肥皂膜上的条纹．劈尖上的条纹．泊松亮斑．牛顿环【答案】C【详解】选项ABD都是光在薄膜的两个表面的两个反射光干涉形成的；选项形成的“泊松亮斑”。

A．图甲为同一装置产生的双缝干涉图像，b光的频率大于a光B．图乙中立体电影原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样C．图丙中“水流导光”反映了光的衍射现象D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化A ．距离b 需满足的条件为33b a <光线在BC 上的入射点为M ，对称，可得：Q C l¢=由几何关系得：tan l a b a =--A ．“虹”对应光路图中1级光，色序表现为“内红外紫”B ．“霓”的产生和“虹”类似，但日光在水滴中反射两次，则对应光路图中表现为“内红外紫”，故B 正确；CD ．对同一束入射日光，产生光传播的路程为：4cos s R =A．水对a光的折射率比对b光的折射率要小B．在水中，b光的传播速度大于a光的传播速度C．A灯照亮水面的面积大于B灯照亮的面积D．将a和b光通过相同的双缝干涉装置、A．若将光屏向右移动，光屏上条纹间距减小B．若将平面镜向下移动一个微小距离，光屏上条纹间距减小A．若干涉圆环向边缘移动，则表示下面的透镜是凹透镜B．若干涉圆环向边缘移动，则表示下面的透镜是凸透镜C．若干涉圆环向中心收缩，则表示下面的透镜是凹透镜A．P点有凹陷B．P点有凸起C．换用绿光照射，条纹间距变大D．抽去一张纸片，条纹间距变大A．图甲中3D眼镜利用光的偏振原理B．图乙利用单色光检查平面的平整度是利用光的衍射C．图丙救护车发出的声波产生多普勒效应，而电磁波不会产生多普勒效应D．图丁直接把墙壁多个条纹的距离当成相邻明条纹距离，计算光的波长结果会偏大【答案】AD【答案】（1）o 30；（2）【详解】设入射角为i ，由题意知，解得：o 30a q =，o 45b q =如图所示由几何关系得：90POB Ð=、b 两束光从棱镜中射出后二者的夹角（2）a 、b 两束光在棱镜中传播的速度分别为：由几何关系可知，a 、b 两束光在棱镜中传播的距离为2cos a a R q =，2cos b l R =(1)该棱镜的折射率n ；(2)该单色光在棱镜中传播的时间t （不考虑光在【答案】(1)3n =(2)52Lt c=根据几何关系可知，入射角做AC 界面法线交于BC 于D 点，光线在AB 界面交于PDC Ð可知PDQ V 为等边三角形，所以：30a =°因为最终出射光线与AC 平行，所以：60b =°根据几何关系可得：12211sin r C r h =+全反射临界角满足：11sin C n =甲灯泡发光区域的面积：211S r p =。

高三物理光的折射试题答案及解析1.如图所示， S是红光与蓝光的固定的复色光源，发出一条细光束沿横截面为半圆形透明圆柱体圆心O的方向射入，经圆柱后打在光屏上的P点。

现把玻璃砖绕过O点垂直纸面轴逆时针转300角，则可能A．在P的上侧出现两个光点，靠近P的是红光B．在P的下侧出现两个光点，靠近P的是红光C．在P的上侧出现一个复色光点D．在P的下侧只有一个红色光点【答案】BD【解析】由于红光的折射率小于蓝光，故从玻璃砖中折射出的光线在P的下侧出现两个光点，靠近P的是红光，选项A错误B正确；如果入射角大于蓝光的临界角小于红光的临界角，蓝光发生全反射而红光射出，此时在P的下侧只有一个红色光点，选项C错误D 正确。

【考点】光的折射及全反射。

2.(10分)如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知∠A＝60°，∠C＝90°；一束极细的光于AC边的中点垂直AC面入射，AC＝2a，棱镜的折射率为n＝，求：①光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折射角；②光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间(设光在真空中传播速度为c)。

【答案】①45°；②【解析】①如图所示，因为光线在D点发生全反射，由反射定律和几何知识得：∠4＝30°根据折射定律有：n＝，解得：sin∠5＝即光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气的折射角为∠5＝45°②由图中几何关系可知光在棱镜中的光程为：s＝OD＋DE其中：OD＝，DE＝设光线由O点到E点所需时间为t，则：t＝根据折射率的定义可知：n＝由以上各式得：t＝【考点】本题主要考查了光的全反射、折射定律的应用问题。

3.如图所示，AOB是扇形玻璃砖的横截面图，其顶角，今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射人玻璃砖，被AB面反射的光线，恰好在OB面发生全反射，不考虑多次反射作用．试求玻璃的折射率n．【答案】。

【解析】因为E点为OA的中点，所以入射角α=30°β=θ=75°，临界角C=β－α=45°OB面刚好发生全反射，则sinC=，解得：n=【考点】光的折射，全反射。

专题16光的折射、全反射【母题来源一】2020年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国Ⅱ卷）【母题原题】(2020·全国Ⅱ卷)直角棱镜的折射率n=1.5,其横截面如图所示,图中∠C=90°,∠A=30°。

截面内一细束与BC边平行的光线,从棱镜AB边上的D点射入,经折射后射到BC边上。

(1)光线在BC边上是否会发生全反射?说明理由;(2)不考虑多次反射,求从AC边射出的光线与最初的入射光线夹角的正弦值。

【母题来源二】2020年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国Ⅲ卷）【母题原题】(2020·全国Ⅲ卷)如图,一折射率为的材料制作的三棱镜,其横截面为直角三角形ABC,∠A=90°,∠B=30°。

一束平行光平行于BC边从AB边射入棱镜,不计光线在棱镜内的多次反射,求AC 边与BC边上有光出射区域的长度的比值。

【母题来源三】2020年普通高等学校招生全国统一考试物理（山东卷）【母题原题】(2020·山东等级考)双缝干涉实验装置的截面图如图所示。

光源S 到S 1、S 2的距离相等,O 点为S 1、S 2连线中垂线与光屏的交点。

光源S 发出的波长为λ的光,经S 1出射后垂直穿过玻璃片传播到O 点,经S 2出射后直接传播到O 点,由S 1到O 点与由S 2到O 点,光传播的时间差为Δt 。

玻璃片厚度为10λ,玻璃对该波长光的折射率为1.5,空气中光速为c,不计光在玻璃片内的反射。

以下判断正确的是()A.5t c λ∆= B.152t c λ∆= C.10t c λ∆= D.15t cλ∆=【母题来源四】2020年普通高等学校招生全国统一考试物理（山东卷）【母题原题】(多选)(2020·山东等级考)截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。

DE 为嵌在三棱镜内部紧贴BB'C'C 面的线状单色可见光光源,DE 与三棱镜的ABC 面垂直,D 位于线段BC 的中点。

高考物理光的反射与折射练习题及答案1. 题目：光的反射题目描述：小明用一束激光束照射到光滑的玻璃板上，发现光线发生了什么变化？答案：光线在玻璃板上发生了反射。

2. 题目：平面镜的光线追踪题目描述：如图所示，光线从物体A射入平面镜M，经平面镜反射后到达屏幕上的物体F。

求物体F的位置。

答案：根据光线的反射定律可知，入射角等于出射角，物体F的位置与物体A的位置关于镜面对称。

3. 题目：光的折射题目描述：当光线由空气经某一介质A射入到介质B中时，发生了什么现象？答案：光线发生了折射，即改变了传播方向及传播速度。

4. 题目：折射定律的应用题目描述：光线由空气以一定角度射入水中，求光线的折射角。

答案：根据折射定律，空气中光线的入射角和水中光线的折射角满足正弦定律，即sin(入射角)/sin(折射角) = n（水的折射率）/n（空气的折射率）。

5. 题目：浸没法测定物体的折射率题目描述：用浸没法测定透明均匀介质的折射率，原理是什么？答案：浸没法是利用折射现象测定透明均匀介质的折射率。

根据折射定律，当平行光线从一种介质射入到另一种介质时，光线发生折射，折射角与入射角之间的关系可由折射率来表达。

6. 题目：全反射的条件题目描述：什么情况下会发生全反射现象？答案：当光线由折射率较大的介质射入折射率较小的介质且入射角大于临界角时，会发生全反射现象。

7. 题目：折射率与光速的关系题目描述：折射率与光速之间有什么关系？答案：折射率与光速呈反比关系，介质的折射率越大，光在介质中传播的速度越慢。

8. 题目：透镜的成像原理题目描述：用透镜成像原理解释人眼的视觉现象。

答案：人眼通过眼角膜、晶状体等透明介质将光线聚焦到视网膜上，形成倒立、缩小的实像，再通过神经传递到大脑，实现了视觉。

总结：本文通过题目形式给出了对于高考物理中光的反射与折射的练习题及答案。

通过解答这些练习题，我们可以加深对光的反射与折射规律的理解。

掌握这些规律对于理解光的传播、成像等现象具有重要意义。

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改变的现象。

2．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：n =21sin sin θθ。

（3）在光的折射现象中，光路是可逆的。

3．折射率（1）折射率是一个反映介质的光学性质的物理量。

（2）定义式：21sin sin θθ=n 。

（3）计算公式：vcn =，因为v <c ，所以任何介质的折射率都大于1。

（4）当光从真空（或空气）射入某种介质时，入射角大于折射角；当光由介质射入真空（或空气）时，入射角小于折射角。

4．全反射现象（1）条件：①光从光密介质射入光疏介质。

②入射角大于或等于临界角。

（2）现象：折射光完全消失，只剩下反射光。

5．临界角：折射角等于90°时的入射角，用C 表示，sin C =n1。

6．光的色散（1）光的色散现象：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象。

（2）光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其波长的有序排列。

（3）光的色散现象说明： ①白光为复色光；②同一介质对不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率越大； ③不同色光在同一介质中的传播速度不同，波长越短，波速越慢。

（4）棱镜①含义：截面是三角形的玻璃仪器，可以使光发生色散，白光的色散表明各色光在同一介质中的折射率不同。

②三棱镜对光线的作用：改变光的传播方向，使复色光发生色散。

7．折射定律的理解与应用 解决光的折射问题的一般方法： （1）根据题意画出正确的光路图。

（2）利用几何关系确定光路中的边、角关系，确定入射角和折射角。

（3）利用折射定律建立方程进行求解。

8．玻璃砖对光路的控制两平面平行的玻璃砖，出射光线和入射光线平行，且光线发生了侧移，如图所示。

9．三棱镜对光路的控制（1）光密三棱镜：光线两次折射均向底面偏折，偏折角为δ，如图所示。

专题21 光的折射与全反射问题①折射定律：1221sin sin n =θθ； ②折射率：v c n =； ③全反射：nC 1sin =；在解光的折射与全反射问题时，首先要画出光路图：①确定介质的几何图形；①正确画出光路图。

其次要确定光线的入射角、反射角以及折射角，再由几何关系求出光线的出射角以及偏转角。

最后，进一步挖掘临界隐含条件，运用反射定律、折射定律以及临界角公式列方程；根据公式ncv =计算光在介质中的传播速度。

1.求解光的折射、全反射类的问题时的注意事项：(1)发生全反射的条件是光必须从光密介质入射到光疏介质，且入射角要大于或等于临界角； (2)光的反射和全反射现象，都遵循反射定律，光路都是可逆的；(3)当光照射到两种介质的界面上时，一般情况下反射和折射是同时发生的，只有在符合全反射条件下，才不发生折射现象。

2.常见的计算光的传播时间问题的方法(1)全反射现象中，光在同种均匀介质中的传播速度不发生变化，即nc v =； (2)全反射现象中，光的传播路程应结合光路图中的几何关系进行确定； (3)利用vLt =求解光的传播时间。

3.常考的折射模型及应用（1）平行玻璃砖：结构：玻璃砖上下表面平行对光线的作用：通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移。

应用：测定玻璃的折射率（2）三棱镜：结构：横截面为三角形对光线的作用：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。

应用：改变光的传播方向（3）圆柱体（球）：结构：横截面为圆对光线的作用：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：改变光的传播方向（4）不规则图形：结构：上下两表面不平行对光线的作用：通过上表面折射后，在下表面可能发生全反射，也可能不发生全反射。

应用：改变光的传播方向典例1：（2022·江苏·高考真题）如图所示，两条距离为D的平行光线，以入射角θ从空气射入平静水面，反射光线与折射光线垂直，求：（1）水的折射率n；（2）两条折射光线之间的距离d。

2023-2024两年高考物理分类解析光的折射和全反射2024高考题（2024年高考广东卷）如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以0角从"V面射入某长方体透明均匀介质。

折射光束在7VP面发生全反射。

反射光射向PQ面。

若。

逐渐增大。

两束光在7VP面上的全反射现象会先后消失。

已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。

下列说法正确的A.在PQ面上，红光比绿光更靠近P点B.0逐渐增大时，红光的全反射现象先消失C.0逐渐增大时，入射光可能"V面发生全反射D.。

逐渐减小时，两束光在"V面折射的折射角逐渐增大【参考答案】B【名师解析】由于红光的频率比绿光小，根据频率小折射率小，可知红光的折射率小于绿光。

在面，入射光的入射角相同，根据折射定律，n=旦业，可知绿光在面的折射角较小，根据几何关系可知，绿光sma比红光更靠近P点，A错误;根据发生全反射的临界角公式sin1/n,可知红光发生全反射临界角较大。

逐渐增大时，红光的全反射现象先消失，3正确；在"V面，光是从光疏介质到光密介质，无论入射角多大，在"V面，都不可能发生全反射，。

错误;根据折射定律产生条件，n=旦业，可知入射角。

逐渐减小sma时，两束光在"V面折射的折射角逐渐增小，D错误。

2（2024高考江苏卷）现有一光线以相同的入射角们打在不同浓度NaCl的两杯溶液中，折射光线如图所示（用V%），已知折射率随浓度增大而变大。

则（）A.甲折射率大B.甲浓度小C.甲中光线的传播速度大D.甲临界角大【答案】A【解析】入射角相同，由于根据折射定律可知n甲>71乙,故甲浓度大;根据©=£，可知光线在甲中的传播速n度较小，由sinC=—可知折射率越大临界角越小，故甲临界角小。

故选A。

n0（2024高考甘肃卷）如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面，一束红光q从空气沿半径方向入射到圆心O,当0=30°时,反射光b和折射光c刚好垂直。

第3讲光的折射全反射必备知识·自主排查一、光的折射定律折射率1．折射现象：光从一种介质进入另一种介质时，在界面上传播方向________的现象．如图所示．2．折射定律(1)折射定律内容：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________的两侧；入射角的正弦与________的正弦成正比．(2)表达式：n12＝，式中n12是比例系数．(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，入射角的________与折射角的________的比值．(2)定义式：n＝________．(3)物理意义：折射率n反映介质的光学特性，不能说n与sin θ1成正比，与sin θ2成反比，n由介质本身的光学性质和光的________决定．二、全反射光导纤维1．光密介质与光疏介质介质光密介质光疏介质折射率大小光速小大相对性若n甲>n乙，则甲是________介质若n甲<n乙，则甲是________介质2.全反射(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，折射光线________，只剩下反射光线的现象．(2)条件：①光从光密介质射向光疏介质．②入射角________临界角．(3)临界角：折射角等于90°时的入射角．若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C，由n＝，得sin C＝________．介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小．3．光导纤维光导纤维的原理是利用光的全反射(如图)．,生活情境1.(1)渔民叉鱼时，由于光的折射，不是正对着看到的鱼去叉，而是对着所看到鱼的下方叉．()(2)落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况．造成这种现象的原因是光的折射．()(3)光导纤维内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射．()教材拓展2.[人教版选修3－4P48T1改编](多选)一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图中能正确描述其光路的是()关键能力·分层突破考点一折射定律、折射率计算折射率注意“三点”(1)注意入射角、折射角均为光线与法线的夹角．(2)注意折射率是由介质自身的性质决定的，与入射角的大小无关．(3)注意当光从介质射入真空时，要利用光路的可逆性，转化为光从真空射入介质，再应用公式n＝计算．例1.[2021·湖南卷，节选]我国古代著作《墨经》中记载了小孔成倒像的实验，认识到光沿直线传播．身高1.6 m的人站在水平地面上，其正前方0.6 m处的竖直木板墙上有一个圆柱形孔洞，直径为1.0 cm、深度为1.4 cm，孔洞距水平地面的高度是人身高的一半．此时，由于孔洞深度过大，使得成像不完整，如图所示．现在孔洞中填充厚度等于洞深的某种均匀透明介质，不考虑光在透明介质中的反射．(1)若该人通过小孔能成完整的像，透明介质的折射率最小为多少？(2)若让掠射进入孔洞的光能成功出射，透明介质的折射率最小为多少？跟进训练1．如图所示，一厚度均匀的圆柱形玻璃管内径为r，外径为R，高为R.一条光线从玻璃管上方入射，入射点恰好位于M点，光线与圆柱上表面成30°角，且与直径MN在同一竖直面内．光线经入射后从内壁射出，最终到达圆柱底面，在玻璃中传播时间为t1，射出直至到底面传播时间为t2，测得t1∶t2＝3∶1.已知该玻璃的折射率为，求圆柱形玻璃管内、外半径之比r∶R.2.如图所示，救生员坐在泳池旁边凳子上，其眼睛到地面的高度h0为1.2 m，到池边的水平距离L为1.6 m，池深H为1.6 m，池底有一盲区．设池水的折射率为.当池中注水深度h为1.2 m和1.6 m时，池底盲区的宽度分别是多少．考点二光的全反射求解全反射问题的四点提醒：(1)光密介质和光疏介质是相对而言的．同一种介质，相对于其他不同的介质，可能是光密介质，也可能是光疏介质．(2)如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象．(3)在全反射现象中，遵循光的反射定律，光路均是可逆的．(4)当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射．例2.[2021·山东卷，15]超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器截面如图所示．在空气中对称放置四个相同的直角三棱镜，顶角为θ.一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧面入射，经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束，此时不同频率的光前后分开，完成脉冲展宽．已知相邻两棱镜斜面间的距离d＝100.0 mm，脉冲激光中包含两种频率的光，它们在棱镜中的折射率分别为n1＝和n2＝.取sin 37°＝，cos 37°＝＝1.890.(1)为使两种频率的光都能从左侧第一个棱镜斜面射出，求θ的取值范围；(2)若θ＝37°，求两种频率的光通过整个展宽器的过程中，在空气中的路程差ΔL(保留3位有效数字)．命题分析试题情境属于基础性题目，以脉冲激光展宽器为素材创设学习探索问题情境必备知识考查折射定律、全反射等知识关键能力考查理解能力、推理论证能力．应用折射定律和全反射定律解决实际问题学科素养考查物理观念、科学推理．要求考生理解折射定律并得到不同频率的光经同一介质后偏折角度不同[思维方法]解决全反射问题的技巧(1)确定光是光密介质进入光疏介质．(2)应用sin C＝确定临界角．(3)根据题设条件，判定光在传播时是否发生全反射．(4)如发生全反射，画出入射角等于临界角时的临界光路图．(5)运用几何关系或三角函数关系以及发射定律等进行分析、判断、运算，解决问题．跟进训练3.如图所示，容器中装有某种透明液体，深度为h.容器底部有一个点状复色光源S，光源S可发出两种不同频率的单色光．液面上形成同心圆形光斑Ⅰ、Ⅱ，测得光斑Ⅰ的直径为d1，光斑Ⅱ的直径为d2，透明液体对光斑Ⅱ这种单色光比光斑Ⅰ这种单色光的折射率________；光斑Ⅱ这种单色光在液体中的传播速度比光斑Ⅰ这种单色光在液体中的传播速度________．(均选填“大”或“小”)4．[2022·山东莱州模拟]如图，一长方体透明玻璃砖在底部挖去半径为R的半圆柱，玻璃砖长为L.一束单色光垂直于玻璃砖上表面射入玻璃砖，且覆盖玻璃砖整个上表面，已知该单色光在玻璃砖中的折射率为n＝，真空的光速c＝3.0×108 m/s，求：(1)单色光在玻璃砖中的传播速度；(2)半圆柱面上有光线射出的表面积．考点三光的色散现象1．光的色散及成因(1)含有多种颜色的光被分解为单色光的现象称为光的色散．(2)含有多种颜色的光从一种介质进入另一种介质，由于介质对不同色光的折射率不同，各种色光的偏折程度不同，所以产生光的色散．2．各种色光的比较分析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→小同一介质中的临界角大→小跟进训练5. (多选)频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚平行玻璃砖，单色光1、2在玻璃砖中折射角分别为30°和60°，其光路如图所示，下列说法正确的是() A．射出折射光线1和2一定是平行光B．单色光1的波长大于单色光2的波长C.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度D．图中单色光1、2通过玻璃砖所需的时间相等E．单色光1从玻璃射到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃射到空气的全反射临界角6. (多选)直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图所示，a、b光相比()A．玻璃对a光的折射率较小B．玻璃对a光的临界角较小C．b光在玻璃中的传播速度较小D．b光在玻璃中的传播时间较短E．b光在玻璃中的传播时间较长7．如图所示，有两束细单色光p、q射向置于空气中的三棱镜表面，此时三棱镜的右侧表面只有一束光线射出(不考虑反射的情境)，则两束光在三棱镜中的传播速率v p________v q(填“>”“＝”或“<”)，若一束光为黄光，一束光为红光，则________是红光(填“p”或“q”)．考点四实验：测定玻璃的折射率1．基本原理与操作装置及器材操作要领(1)划线：在白纸上画直线aa′作为界面，过aa′上的一点O画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线．(2)放玻璃砖：把长方形玻璃砖放在白纸上，使其长边与aa′重合，再用直尺画出玻璃砖的另一边bb′.(3)插针：实验时，应尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间、P3和P4之间、P 2与O、P3与O′之间距离要稍大一些．(4)入射角：θ1不宜太大(接近90°)，也不宜太小(接近0°)．(5)光学面：操作时手不能触摸玻璃砖的光洁光学面，也不能把玻璃砖界面当尺子画界线．(6)位置：实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变．2.数据处理与误差分析(1)数据处理①计算法：用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sin θ1和sin θ2.算出不同入射角时的，并取平均值．②图象法改变不同的入射角θ1，测出不同的折射角θ2，作sin θ1－sin θ2图象，由n＝可知图象应为直线，如图所示，其斜率为折射率．③“单位圆法”法以入射点O为圆心，以一定长度R为半径画圆，交入射光线OA于E点，交折射光线OO′于E′点，过E作NN′的垂线EH，过E′作NN′的垂线E′H′.如图所示，sin θ1＝，sin θ2＝，OE＝OE′＝R，则n＝＝.只要用刻度尺测出EH、E′H′的长度就可以求出n.(2)误差分析①入射光线、出射光线确定的准确性造成误差，故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距应大一些．②入射角和折射角的测量造成误差，故入射角应适当大些，以减小测量的相对误差．例3.在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图甲所示．(1)在下图中画出完整的光路图．(2)对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n＝________．(保留三位有效数字)(3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了8枚大头针，如图乙所示．图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是P3和________(选填“A”或“B”)．跟进训练8.如图所示为某同学利用插针法测定半圆形玻璃砖折射率的实验．在一半圆形玻璃砖外面插上P1、P2、P3、P4四枚大头针时，P3、P4恰可挡住P1、P2所成的像，关于该实验：(1)(多选)以下说法正确的是________．A．P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度B．P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些，可以提高准确度C．入射角θ适当大些，可以提高准确度D．P1、P2的间距，入射角的大小均与实验的准确度无关(2)该玻璃砖的折射率n＝________．另一同学将大头针插在P′1和P′2位置时，沿着P3、P4的方向看不到大头针的像，其原因可能是________．第3讲光的折射全反射必备知识·自主排查一、1．发生改变2．(1)同一平面法线折射角(3)可逆3．(1)正弦正弦(2)(3)频率二、1．光密光疏2．(1)消失(2)大于等于(3)生活情境1．(1)√(2)√(3)√教材拓展2．答案：ACE关键能力·分层突破例1解析：(1)如图所示，若人脚处反射的光恰能成像，则透明介质的折射率最小，由几何关系得此时入射角的正弦值sin i＝＝0.8，折射角的正弦值sin r＝＝，所以n min＝＝.(2)光从光疏介质向光密介质传播，入射角接近90°时为掠射．分析可知，当掠射的光恰好从洞的边缘射出时折射率最小，则有n′min＝＝.答案：(1)(2)1．解析：光路图如图所示：由题可得入射角i＝60°，折射率n＝，设折射角为γ由折射定律n＝解得γ＝45°由几何关系可得MC＝CA＝R－r，MA＝MC，AD＝r，AB＝r 设光线在玻璃中传播的速度为v，且n＝解得：t1＝＝t2＝＝由t1∶t2＝3∶1解得r∶R＝1∶3答案：1∶32．解析：当h＝1.2 m时，光路图如图甲所示：由几何关系可得＝即＝解得EF≈0.53 m根据折射定律，有n＝其中sin α1＝，sin α2＝代入数据，解得F′I≈0.90 m所以此时池底盲区的宽度E′I＝EF＋F′I＝1.43 m当h＝1.6 m时，光路图如图乙所示：根据折射定律，有n＝其中sin β1＝，sin β2＝代入数据，解得此时池底盲区的宽度DE＝1.2 m.答案：1.43 m 1.2 m例2解析：(1)设光发生全反射的临界角为C，光线在第一个三棱镜右侧斜面上恰好发生全反射时，根据全反射知识得sin C＝代入较大的折射率得对应的临界角为C1＝45°所以顶角θ的范围为0°<θ<45°(或θ<45°)(2)脉冲激光从第一个三棱镜右侧斜面射出时发生折射，设折射角分别为α1和α2，由折射定律得n1＝，n2＝设两束光在前两个三棱镜斜面之间的路程分别为L1和L2则L1＝，L2＝，ΔL＝2(L1－L2)联立并代入数据得ΔL＝14.4 mm3．解析：设光由液体射向空气发生全反射临界角为θ，由全反射条件n＝，由题中条件可知θ2>θ1，如图所示，所以n2<n1，又根据光在液体中的传播速度公式v＝，所以v2>v1，即光斑Ⅱ这种单色光在液体中的传播速度比光斑Ⅰ这种单色光在液体中的传播速度大．答案：小大4．解析：(1)由n＝得v＝＝2.12×108 m/s(结果中保留根号也给分)；(2)光线经过玻璃砖上表面到达下方的半圆柱面出射时可能发生全反射，如图，设恰好发生全反射时的临界角为C，由折射定律n＝得C＝则有光线射出的部分圆柱面的面积为S＝2CRL得S＝RL.答案：(1)2.12×108 m/s(2)RL5．解析：光线在玻璃砖上表面的折射角等于在下表面的入射角，由光路可逆性原理可知，出射光线的折射角等于入射光线的入射角，因此出射光线1和2相互平行，A正确；在上表面，单色光1比单色光2偏折程度大，则单色光1的折射率大，频率大，波长短，B错误；根据v＝知，单色光1在玻璃砖中的传播速度小，C错误；设入射角为i，单色光1、单色光2折射角分别为γ1＝30°，γ2＝60°，由n＝，光在玻璃中传播距离l＝，光在玻璃中的传播速度v＝，可知光在玻璃中传播时间t＝＝＝又sin 2γ1＝sin 60°＝，sin 2γ2＝sin 120°＝，所以单色光1与单色光2通过玻璃砖所需时间相等，D正确．根据sin C＝知，单色光1的折射率大，则临界角小，E正确．答案：ADE6．解析：由图可知a、b两入射光线的入射角i1＝i2，折射角r1>r2，由折射率n＝知玻璃对b 光的折射率较大，选项A正确；设玻璃对光的临界角为C，sin C＝，a光的临界角较大，故选项B错误；光在介质中的传播速度v＝，则a光的传播速度较大，b光的传播速度较小，故选项C正确；b光的传播速度小，且通过的路程长，故b光在玻璃中传播的时间长，故选项D错误，E正确．答案：ACE7.解析：由题意知两束光在三棱镜中传播的光路图如图所示，根据光路可逆原理可知，q 光的偏折程度更大，故三棱镜对q光的折射率大于对p光的折射率，由v＝得，v p>v q，由于三棱镜对黄光的折射率大于对红光的折射率，故p是红光．答案：>p例3解析：(2)折射率n＝，sin i与sin r可利用图中的方格进行粗略的计算，或是利用直尺测量计算．(3)光路图如图所示，光线P1P2经两次折射后沿P3A射出，所以填A.答案：(1)图略(2)1.53(1.50～1.56均正确)(3)A8．解析：(1)为了提高精确度，实验时大头针之间的距离适当大一些，入射角适当大一些，故A、C正确，B、D错误．(2)根据折射定律得，玻璃砖的折射率n＝＝＝.另一同学将大头针插在P′1和P′2位置时，沿着P3、P4的方向看不到大头针的像，其原因可能是发生了全反射．答案：(1)AC(2)发生全反射。

专题16 光的折射、全反射专题目录近年真题对比考向一光的折射考向二光的全反射问题命题规律解密名校模拟探源易错易混速记【命题意图】此专题以考查光的折射定律和全反射知识为主，注重对“应用数学知识解决物理问题的能力”的考查，多以计算题的形式出现；当考查光的干涉、衍射和电磁波问题，一般以选择题形式出现。

预测高考将以新情境考查光的折射定律与全反射问题,同时兼顾光的干涉、衍射、电磁波谱、电磁波等知识点，将这部分知识与生产、生活、现代科技联系考查的可能性较大。

2．命题热点：【考查要点】主要考查光的折射定律和全反射规律的应用问题；光的干涉、衍射、偏振现象的理解问题；电磁波谱在实际中的应用问题。

【课标链接】（1）光的折射与全反射规律的应用；（2）全反射的临界角问题时及与实际应用的联系问题；（3）光的波动性问题。

考向一光的折射1.（2023江苏卷）地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。

下列光路图中能描述该现象的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】根据折射定律由于地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，则n下> n上，则θ下逐渐减小，则从高到低渐减小，则光线应逐渐趋于竖直方向。

故选A。

A. 甲光的波长比乙光的长B. 甲光的频率比乙光的高C. 在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大由图可知，乙光的折射角较小，知，乙光的波长短，A正确、BD错误；cvA ．等于90︒B ．大于90︒C ．小于【答案】A【解析】在光路图中标出相关角度，如图所示。

设光线在AB 边的折射角为β，根据折射定律可得设光线在BC 边的入射角为ϕ，光线在45βϕ+=︒sin sin i in ==（1）请画出激光束经玻璃折射后完整的光路图（2）已经测出AB = l 1，OA = l 2，S （3）若改用宽ab 更小的玻璃砖做实验，则变”）。

.[1]根据题意画出光路图如下图所示（2）设光线入射角为θ、折射角为由于射入玻璃砖的入射角是射出玻璃砖的折射角，则根据几何关系可知sin(lθ=联立解得22 1132()l l l l n-+ =可看出S1S2间的距离变小。

考点1 光的折射和全反射1.（09·全国卷Ⅰ·15） 某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜4m ，右镜8m ，如图所示，物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是（ B ）A ．24mB ．32mC ．40mD ．48m解析：本题考查平面镜成像.从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体8cm,第二个像是物体在右镜所成像的像,第3个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像距离物体为32cm.2.（09·全国卷Ⅱ·21）一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC 为直角三角形（AC 边末画出），AB 为直角边∠ABC=45°；ADC 为一圆弧，其圆心在BC 边的中点。

此玻璃的折射率为1.5。

P 为一贴近玻璃砖放置的、与AB 垂直的光屏。

若一束宽度与AB 边长度相等的平行光从AB 边垂直射入玻璃砖，则 （ BD ）A. 从BC 边折射出束宽度与BC 边长度相等的平行光B. 屏上有一亮区，其宽度小于AB 边的长度C. 屏上有一亮区，其宽度等于AC 边的长度D. 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大 解析：本题考查光的折射和全反射.宽为AB 的平行光进入到玻璃中直接射到BC 面,入射角为45o>临界角5.11arcsin=θ,所以在BC 面上发生全反射仍然以宽度大小为AB 长度的竖直向下的平行光射到AC 圆弧面上.根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于AB 的长度,B 对.D 正确。

3.（09·广东物理·14）（1）在阳光照射下，充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹。

彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射，再折射后形成的。

光的折射发生在两种不同介质的 上，不同的单色光在同种均匀介质中 不同。

答案：（1）界面，传播速度4.（09·四川·21）如图所示，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 ＝2r 。

光的折射、全反射一、折射定律和折射率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，也反映了光在介质中传播速度的大小v＝c n。

(2)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。

同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。

(3)同一种色光，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.解决光的折射问题的思路(1)根据题意画出正确的光路图。

(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系，要注意入射角、折射角均以法线为标准。

(3)利用折射定律、折射率公式求解。

(4)注意折射现象中光路是可逆的。

二、针对练习1、(多选)如图所示，等边三角形ABC为某透明玻璃三棱镜的截面图，边长等于L，在截面上一束足够强的细光束从AB边中点与AB边成30°角由真空射入三棱镜，从BC边射出的光线与BC边的夹角为30°。

光在真空中的速度为c，则()A．玻璃的折射率为3B．玻璃的折射率为2C．光在三棱镜中的传播路程0.5LD．光在三棱镜中的传播时间为3L 2c2、（多选）一小球掉入一水池中，小球所受重力恰与其所受阻力和浮力的合力相等，使小球匀速下落，若从水面到池底深h＝1.5 m，小球3 s到达水底，那么，在下落处正上方观察时()A．小球的位移等于1.5 m B．小球的位移小于1.5 mC．小球的运动速度小于0.5 m/s D．小球的运动速度仍等于0.5 m/s3、（多选）把用相同玻璃制成的厚度为d的正方体a和半径亦为d的半球体b，分别放在报纸上，且让半球的凸面向上，从正上方分别观察a、b中心处报纸上的字，下面的观察记录中正确的是（）A．a中的字的位置比b中的字高B．b中的字的位置比a中的字高C．a、b中的字一样高D．a中的字的位置较没有玻璃时的高，b中的字的位置和没有玻璃时的一样4、（多选）由于覆盖着地球表面的大气，越接近地表面越稠密，折射率也越大，远处的星光经过大气层斜射向地面时要发生偏折，使我们看到的星星的位置，与实际位置间存在差距，这种效应叫作蒙气差。

物理中的光的折射与反射现象练习题在我们的日常生活中，光的折射与反射现象无处不在。

从我们看到的水中的鱼儿，到镜子中的自己，都离不开光的折射与反射。

为了更好地理解这两个重要的物理概念，让我们通过一些练习题来加深对它们的认识。

一、选择题1、当光从空气斜射入水中时，下列说法正确的是（）A 折射光线偏向法线B 折射光线远离法线C 折射角等于入射角D 折射角小于入射角答案：D解析：当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，折射光线偏向法线。

2、下列现象中，属于光的反射现象的是（）A 立竿见影B 小孔成像C 水中倒影D 海市蜃楼答案：C解析：水中倒影是平面镜成像，属于光的反射现象。

立竿见影和小孔成像都是光沿直线传播形成的，海市蜃楼是光的折射形成的。

3、一束光线与平面镜成 30°角入射，则反射光线与入射光线的夹角是（）A 60°B 90°C 120°D 150°答案：C解析：入射角为 90° 30°＝ 60°，反射角等于入射角，所以反射光线与入射光线的夹角为 120°。

4、下列光学器件中，利用光的折射原理制成的是（）A 放大镜B 穿衣镜C 潜望镜D 后视镜答案：A解析：放大镜是凸透镜，利用光的折射原理成像。

穿衣镜、潜望镜和后视镜都是利用光的反射原理。

5、潜水员在水下看岸边的树，看起来比实际的树（）A 高B 低C 一样高D 无法确定答案：A解析：从树上一点发出的光斜射到水面发生折射，折射角小于入射角，折射光线靠近法线，折射光线进入潜水员的眼睛，潜水员逆着折射光线的方向看，看到的是树的虚像，位置比实际位置高。

二、填空题1、光的折射规律：折射光线、入射光线和法线在_____内；折射光线和入射光线分别位于_____两侧；当光从空气斜射入水或其他透明介质中时，折射角_____入射角；当光从水或其他透明介质斜射入空气中时，折射角_____入射角。

光学高考题解析光学是物理学的一个重要分支，也是高考物理考试中的常见考点之一。

在光学部分，高考试题往往涉及到光的反射、折射、光的波动、光的干涉等内容。

在准备光学考试时，掌握基本的原理和公式是非常重要的。

在本文中，我们将针对高考光学题目进行细致分析和解析，从而帮助同学们更好地应对光学考试。

一、光的反射和折射1. 光的折射定律：当光由一种介质射向另一种介质时，入射角、折射角和两种介质的折射率之间满足什么关系？解析：根据光的折射定律，入射角i、折射角r和两种介质的折射率n1、n2之间有以下关系：n1sin(i) = n2sin(r)。

这是一个非常重要的公式，用来计算光在不同介质中的传播方向和角度。

2. 全反射条件：当光由一个光密度较大的介质射向一个光密度较小的介质时，入射角达到多大时会发生全反射？解析：全反射发生在光从光密度较大的介质射向光密度较小的介质时，当入射角大于临界角时会发生全反射。

临界角的计算公式为：sin(critical angle) = n2/n1，其中n1为光线所在的介质折射率，n2为光线射向的介质折射率。

二、光的波动性1. 杨氏实验：当光通过一个狭缝后，观察到一个亮、暗、亮、暗的条纹现象，请解释这是如何产生的？解析：杨氏实验是用来观察光的干涉现象的经典实验。

当光通过一个狭缝后，由于光的波动性，形成了一系列的光波。

当光波相遇时，会发生干涉现象。

在干涉过程中，光波的相位差产生了亮、暗带现象。

当光波的相位差为奇数倍的半波长时，会发生叠加干涉而产生暗带；当相位差为偶数倍的半波长时，会发生叠加干涉而产生亮带。

这就是亮、暗、亮、暗的条纹现象产生的原理。

2. 衍射现象：当光通过一个狭缝或者遇到一个孔径较小的障碍物时，观察到光的偏折现象，请解释这是如何产生的？解析：衍射是光波传播过程中的一个重要现象。

当光通过一个狭缝或者遇到一个孔径较小的障碍物时，由于衍射的作用，光波会发生偏折现象。

这是因为光波在狭缝或者障碍物边缘的影响下，会扩散到宽角。

光的折射和反射练习题折射和反射是光在不同介质之间传播时经常出现的现象，也是光学中的重要内容。

下面将通过一些练习题来帮助大家更好地理解和应用光的折射和反射。

1. 一束光从空气射向玻璃，入射角为60度。

已知空气的折射率为1，玻璃的折射率为1.5，求折射角。

解析：根据折射定律可以得知，光线在不同介质中传播时，入射角、折射角和两种介质的折射率之间存在关系。

折射定律可以用公式表示为：n_1 * sin(入射角) = n_2 * sin(折射角) ，其中 n_1 和 n_2 分别代表两种介质的折射率。

根据给定的条件，空气的折射率为1，玻璃的折射率为1.5，入射角为60度，代入折射定律的公式可以得到：1 * sin(60度) = 1.5 * sin(折射角) ，即 sin(60度) = 1.5 * sin(折射角) 。

解方程可得：sin(折射角) = sin(60度) / 1.5 = 0.866 / 1.5 ≈ 0.577 。

通过查表或使用计算器的反正弦函数，可以得知折射角约为 35.3 度。

因此，光在从空气射向玻璃时的折射角约为 35.3 度。

2. 一束光垂直射向两个介质的界面，其中一个介质的折射率为1，另一个介质的折射率为1.2。

已知光在第一个介质中的传播速度为3x10^8 m/s，求光在第二个介质中的传播速度。

解析：根据光在不同介质中传播的速度和折射率之间的关系，可以利用光速在两种介质中的传播速度之比来求解这道题。

设光在第二个介质中的传播速度为v_2 ，则根据光速不变原理可得：(3x10^8 m/s) / v_2 = 1 / 1.2 。

解方程可得：v_2 = (3x10^8 m/s) / (1 / 1.2) ≈ 2.5x10^8 m/s。

因此，光在第二个介质中的传播速度约为 2.5x10^8 m/s。

3. 一束光从玻璃射向水，入射角为30度，已知玻璃的折射率为1.5，水的折射率为1.33，求折射角。

解析：根据折射定律，可以利用给定的入射角和折射率来求解折射角。

高中物理光学问题中的光的折射和全反射的计算方法在高中物理学习中，光学是一个重要的部分，其中涉及到光的折射和全反射的计算方法。

本文将重点介绍这两个问题，并给出一些具体的例子，以帮助读者更好地理解和应用这些计算方法。

一、光的折射计算方法光的折射是指光线从一种介质进入另一种介质时，由于介质的折射率不同而改变方向的现象。

根据斯涅尔定律，光线在两种介质之间传播时，入射角和折射角之间满足下列关系：n1sinθ1 = n2sinθ2其中，n1和n2分别为两种介质的折射率，θ1和θ2分别为入射角和折射角。

举例说明：假设有一束光线从空气（折射率为1）射入水中（折射率为1.33），入射角为30°，我们可以通过斯涅尔定律计算出折射角：1sin30° = 1.33sinθ2θ2 ≈ 22.5°通过这个例子，我们可以看到，光的折射计算方法可以帮助我们确定光线在不同介质中的传播方向和角度。

这对于理解光的传播规律和解决相关问题非常有帮助。

二、全反射的计算方法全反射是指光线从折射率较大的介质射向折射率较小的介质时，入射角超过临界角时，光线完全被反射的现象。

根据临界角的定义，我们可以通过下列公式计算临界角：θc = arcsin(n2/n1)其中，n1和n2分别为两种介质的折射率，θc为临界角。

举例说明：考虑一束光线从玻璃（折射率为 1.5）射入空气（折射率为1）中，我们可以通过临界角的计算方法确定是否发生全反射：θc = arcsin(1/1.5) ≈ 41.8°如果入射角大于41.8°，则发生全反射；如果小于41.8°，则不会发生全反射。

通过这个例子，我们可以看到，全反射的计算方法可以帮助我们判断光线在不同介质之间的传播情况，特别是在光纤通信等应用中具有重要意义。

三、光的折射和全反射的应用光的折射和全反射不仅仅是物理学理论的一部分，还有许多实际应用。

例如，在光学仪器中，我们需要根据光的折射规律来设计透镜、棱镜等光学元件；在光纤通信中，我们需要利用全反射来实现光信号的传输；在生活中，我们也可以通过光的折射和全反射来解释彩虹、水中鱼儿的形象等现象。

光学练习题光的反射和折射光学是研究光的传播、反射、折射、干涉和衍射等现象及其应用的科学。

在光学中，光的反射和折射是两个基本的现象。

本文将通过一些练习题来帮助读者更好地理解光的反射和折射。

题目一：光的反射1. 把一只光线指向一个镜子，角度为30°，则反射角度为多少？解析：根据光的反射定律，入射角等于反射角。

所以，反射角也为30°。

2. 如果入射角为60°，则反射角为多少？解析：由于光的反射定律，入射角等于反射角，所以反射角也为60°。

3. 当入射角为45°时，反射角为多少？解析：由于光的反射定律，入射角等于反射角，所以反射角也为45°。

题目二：光的折射1. 入射角为30°，折射角为20°，则光线从什么介质射向什么介质？解析：根据光的折射定律，光线从光密介质射向光疏介质。

所以，光线从光密介质射向光疏介质。

2. 入射角为60°，折射角为45°，则光线从什么介质射向什么介质？解析：根据光的折射定律，光线从光密介质射向光疏介质。

所以，光线从光密介质射向光疏介质。

3. 入射角为45°，折射角为60°，则光线从什么介质射向什么介质？解析：根据光的折射定律，光线从光疏介质射向光密介质。

所以，光线从光疏介质射向光密介质。

题目三：反射和折射的应用1. 请解释为什么可以通过镜子看到自己的倒影？解析：镜子是一个光滑的表面，光线在镜子上发生反射。

当光线从物体表面射向镜子时，根据光的反射定律，入射角等于反射角，光线会按照相同的角度反射回来。

所以，我们可以通过镜子看到自己的倒影。

2. 为什么在水中看到的物体比在空气中看到的物体要偏移？解析：这是由于光在不同介质中传播速度不同导致的。

当光从空气射入水中时，根据光的折射定律，折射角度和入射角度有关。

因为水的折射率高于空气，光线在射入水中时会向法线弯曲，导致我们在水中看到的物体位置发生了偏移。

2023高考物理光的折射练习题及答案一、选择题1. 光在光密介质和光疏介质之间发生折射现象的前提条件是（）。

A. 入射角不等于零B. 折射角不等于零C. 折射率不等于一D. 入射角不等于折射角答案：D2. 以下关于光折射现象的说法，正确的是（）。

A. 光从光疏介质射向光密介质，折射角大于入射角B. 光从光密介质射向光疏介质，折射角小于入射角C. 光从光密介质射向光疏介质，折射角等于入射角D. 光从光密介质射向光疏介质，折射角无法确定答案：B3. 空气的折射率是1，某种材料的折射率为1.5，则光由该材料射向空气的折射现象是否存在？A. 存在B. 不存在答案：A4. 光从玻璃射向水中，折射角为30°，求入射角。

A. 30°B. 45°C. 60°D. 90°答案：C5. 光从水中射向玻璃中，已知折射角为45°，求入射角。

A. 30°B. 45°C. 60°D. 90°答案：A二、填空题1. 当光从光密介质射向光疏介质时，折射率（填一数）。

答案：大于2. 光的入射角度等于折射角度时，称为（填一词）。

答案：临界角3. 光的入射角小于临界角时，光将发生（填一词）。

答案：折射4. 光的入射角大于临界角时，光将发生（填一词）。

答案：反射5. 光传播路径的变化可以通过（填一数）和（填一数）来描述。

答案：入射角，折射角三、解答题1. 通过一块玻璃板的入射光线的折射率为1.5，折射光线与法线角度为30°，求入射角。

解析：根据折射定律，光线在两个介质中的入射角和折射角的正弦值之比等于两个介质的折射率的比值。

设入射角为θ，则sinθ/sin30°=1.5/1。

解得sinθ=1.5/2，θ=48.59°。

2. 已知水的折射率为1.33，玻璃的折射率为1.5，光从水中射向玻璃中的入射角为60°，求折射角。

高三物理光的折射试题1.如图所示，是用某种玻璃制成的横截面为圆形的圆柱体光学器件，它的折射率为，横截面半径为R。

现用一细光束（视为光线）垂直圆柱体的轴线以i=60°的入射角射入圆柱体，不考虑光线在圆柱体内的反射，真空中光速为c。

①作出光线穿过圆柱体射出的光路图。

②求该光线从圆柱体中射出时，折射光线偏离进入圆柱体光线多大的角度？③光线在圆柱体中的传播时间。

【答案】①见解析②③【解析】①由折射定律，得，光线射入圆柱体内的折射角为，由几何知识得，光线从圆柱体射出时，在圆柱体内的入射角为30°，在圆柱体外的折射角为60°，光路图如图所示。

②根据①中光路图，由几何知识得，出射光线偏离原方向的角度为③根据①中光路图，由几何知识得，光线在圆柱体中的路程传播速度所以，光线在圆柱体中的传播时间为【考点】本题考查光的折射定律、折射率与光速之间的关系，意在考查考生运用几何光学知识解决问题的能力、作图能力及理解能力和推理能力。

2.一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面。

在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上。

已知圆纸片恰好能完全挡住从圆形发光面发出的光线（不考虑反射），求平板玻璃的折射率。

【答案】【解析】如图，考虑从圆形发光面边缘的A点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃上表面的A’点折射，根据折射定律有:①式中，n是玻璃的折射率，θ是入射角，α是折射角现假设A’恰好在纸片边缘，由题意，在A’刚好发生全反射，故②设AA’线段在玻璃上表面的投影长为L，由几何关系有：③由题意纸片的半径应为：R=L+r ④联立以上各式可得：⑤【考点】光的折射定律及全反射。

3.如图所示，三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O以角度i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射。

已知，BC边长为2L，该介质的折射率为。