120光的折射六种题型 精讲精练-2022届高三物理一轮复习疑难突破微专题

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120 光的折射六种题型
一.必备知识
1.光的反射现象与折射现象
一般来说，光从第 1 种介质射到该介质与第 2 种介质的分界
面时，一部分光会返回到第 1 种介质，这个现象叫作光的反射；
另一部分光会进入第 2 种介质，这个现象叫作光的折射(如图所
示)。
2．折射定律
(1)内容：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
12，式中
n
12 是比例常数。
(3)在光的折射现象中，光路是可逆的。
3．折射率
(1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫作
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光学特性，折射率大，说明光线以相同入射角从真空
斜射入该介质时偏折的角度大，反之偏折的角度小。
(3)定义式：
n
＝，不能说
n
与 sin
θ
1成正比、与 sin
θ
2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频率决定。
(4)光在不同介质中的传播速度不同；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
＝。由于
v
<
c
，故任何介质的折射率都大于(填
“大于”或“小于”)1。
4．光密介质与光疏介质
(1)光密介质：折射率较大的介质。
(2)光疏介质：折射率较小的介质。
(3)光密介质和光疏介质是相对的。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。
5．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)色散规律：白光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色光
组成的，折射率依次增大，红光的最小，紫光的最大，当一束白光入
射到棱镜界面时，七种色光以相同的入射角射到棱镜界面，各种色光
的折射角不同，红光偏折得最小，紫光偏折得最大；当它们从另一个
界面射出时，仍然是紫光的偏折最大，红光的偏折最小。
光的色散遵循的规律
颜色 红橙黄绿青蓝紫
频率 低→高
折射时的偏折程度 小→大
通过棱镜的偏折角 小→大
同一介质中的折射率 小→大
同一介质中的速度 大→小
波长 大→小
全反射临界角 大→小
(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，根据
n
＝，频率越大，折射率越大，则波速
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120 光的折射六种题型
越小。
(4)光的色散的种类
除光的折射时的色散，还有光的干涉时的色散、光的衍射时的色散。
二.典型例题
题型一：光的色散
例 1．(2018·全国卷Ⅰ) 如图，△
ABC
为一玻璃三棱镜的横截面，∠
A
＝30°。一束红光
垂直
AB
边射入，从
AC
边上的
D
点射出，其折射角为 60°，则玻璃对红光的折射率为_______
_。若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在
D
点射出时的折射角________(填“小于”“等
于”或“大于”)60°。
答案　　大于
解析　由光路可逆性，根据题述和图示可知，
i
＝60°，
r
＝30°，由折射定律，玻璃对
红光的折射率
n
＝＝。若改用蓝光沿同一路径入射，由于玻璃对蓝光的折射率大于玻璃对红
光的折射率，则光线在
D
点射出时的折射角大于 60°。
题型二：取材于生活，计算光速与折射率，分析光强的变化
例 2.（2021 高考浙江 6月选考卷 12，3 分）. 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 ，则（　　）
A. 光盘材的折射率
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 的强度
【答案】D
【解析】
A．如图所示由几何关系可得入射角为
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120 光的折射六种题型
折射角为 根据折射定律有
所以 A 错误；
B．根据 所以 B 错误；
C．光束在
b
、
c
和
d
的强度之和小于光束
a
的强度，因为在
Q
处光还有反射光线，所以 C 错误；
D．光束
c
的强度与反射光线
PQ
强度之和等于折身光线
OP
的强度，所以 D 正确；
故选D。
题型三：计算光在介质中传播时间
例 3.（2021 高考全国甲卷 34（1），5 分） 如图，单色光从折射率
n
=1.5、厚度
d
=10.0cm的玻璃板上表面射入。已知真空中的光速为 m/s，则该单色光在玻璃板内传
播的速度为___________m/s；对于所有可能的入射角，该单色光通过玻璃板所用时间
t
的取
值范围是___________s≤
t
<___________s（不考虑反射）。
【答 案 】 (1). (2). (3).
【解析】
[1] 该单色光在玻璃板内传播的速度为
[2]当光垂直玻璃板射入时，光不发生偏折，该单色光通过玻璃板所用时间最短，最短时间
[3]当光的入射角是 90°时，该单色光通过玻璃板所用时间最长。由折射定律可知
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摘要：

120光的折射六种题型一.必备知识1.光的反射现象与折射现象一般来说，光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质，这个现象叫作光的反射；另一部分光会进入第2种介质，这个现象叫作光的折射(如图所示)。2．折射定律(1)内容：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，式中n12是比例常数。(3)在光的折射现象中，光路是可逆的。3．折射率(1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫作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...

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