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＝，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＝(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：sinC＝.
(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ABACAB全反射面ACAB、BCAC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。CD．由图知两束的入射角相等，a的折射角小于b的折射角，通过折射定律可知na>nb，由于折射率越大，光的频率越大，则b光的频率比a光的频率小，所以a光波长小于b光波长，故C错误D正确。
B．根据a光波长小于b光波长，在其他条件相同的情况下，a光条纹间距小于b光条纹间距，B错误。故选BD。2．（2021·浙江高三）如图是半径为R的半圆形玻璃砖，一束单色光从A点射入玻璃砖，在直径面上发生全反射，最终从B点射出玻璃砖（B点位置未标出），已知出射光与入射光之间互相垂直，真空中光速为c，则（ ）A．玻璃砖的折射率为B．光在玻璃砖内的速度为C．光在玻璃砖中的临界角为D．光在直径面上的全反射点P与O点的距离为【答案】D【详解】A．如图，在A处在P处的入射角入射光与出射光相互垂直，m、L两法线垂直，，，故A错误；B．根据故B错误；
C．临界角故C错误；D．如图，所以故D正确。故选D。3．（2021·辽宁丹东·高三）关于下列光学现象，说法正确的是（ ）A．蓝光比红光的波长短，所以在真空中蓝光的传播速度更大些B．在同种均匀介质中，蓝光比红光折射率小，所以蓝光传播速度大C．在同一条件下，若蓝光能发生全反射则红光也一定能发生全反射D．在同一双缝干涉实验装置中，蓝光条纹间距比红光条纹间距窄【答案】D【详解】A．蓝光和红光在真空中传播时的速度相等都是光速，A错误；B．在同种介质中，由于蓝光的频率比红光的频率大，蓝光的折射率比红光的折射率大，由可知蓝光的传播速度小，B错误；C．在同一条件下，由于蓝光的折射率比红光的大，由知，蓝光的临界角小，容易产生全反射，所以蓝光能产生全反射，红光不一定能产生全反射，C错误；D．由双缝干涉现象的条纹间距
可知，蓝光的波长比红光的小，所以蓝光的条纹间距比红光的条纹间距窄，D正确。故选D。4．（2021·辽宁高三专题练习）一光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，可看成一段直线，其内芯和外套的材料不同，光在内芯中传播，下列关于光导纤维的说法错误的是（ ）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．波长越长的光在光纤中传播的速度越大C．频率越大的光在光纤中传播的速度越大D．若紫光以如图所示角度入射时，恰能在光纤中发生全反射，则改用红光以同样角度入射时，不能在光纤中发生全反射【答案】C【详解】A．当内芯的折射率比外套的大时，光传播时在内芯与外套的界面上才能发生全反射，故选项A正确；BC．波长越长的光，频率越小，介质对它的折射率n越小，根据公式v=，光在光纤中传播的速度越大，故选项B正确，C错误；D．根据知，折射率越大，全反射临界角越小，红光的折射率小，则全反射临界角大，若紫光恰能发生全反射，则红光不能发生全反射，故选项D正确。本题选错误的，故选C。5．（2021·海淀·北京市八一中学高三月考）两束不同频率的单色光a、b从空气射入水中，发生了如图所示的折射现象（α>β）。下列结论中正确的是（ ）A．光束b的频率比光束a低
B．在水中的传播速度，光束a比光束b小C．水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小D．若光束从水中射向空气，则光束b的临界角比光束a的临界角大【答案】C【详解】AC．根据图示和折射定律可知，b光的折射率较大，则b的频率较大。故A错误，C正确；B．由可知，b光的折射率较大，在同种介质传播速度较小。即在水中的传播速度，光束a比光束b大，故B错误；D．由临界角公式分析得到，b光的折射率较大，对同种介质的临界角较小，故D错误。故选C。6．（2021·江苏南京师大附中）光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，如图所示，一复色光以入射角θ0射入光导纤维后分为a、b两束单色光，a、b两单色光在内芯和外套界面发生全反射，下列说法正确的是（ ）A．内芯折射率小于外套的折射率B．a光光子的能量大于b光光子的能量C．在内芯介质中单色光a的传播速度比b大D．入射角由θ0逐渐增大时，b光全反射现象先消失【答案】C【详解】A．光在光在内芯和外套界面发生全反射，可知光从光密介质射入光疏介质，则内芯的折射率大于外套的折射率，A错误；B．由图可知，a光射入光导纤维后的折射角大于b光，由折射定律可知光导纤维对a的折射率小于b光的折射率，则a光的频率小于b光，根据光子能量公式，b光子的能量大于a光光子的能量，B错误；C．根据折射率公式
可以判断a光在光导纤维中的速度大于b光，C正确；D．根据可知，a光的临界角比b光的大，所以入射角由逐渐增大时，光全反射现象先消失，D错误。故选C。7．（2021·全国高三）如图所示，一束细白光从半圆形玻璃砖顶点垂直于PQ向圆心O射去。保持入射光不变让玻璃砖绕圆心逆时针缓慢转动，当转过角时，恰好没有任何光线从PQ边射出。由此可以判定（ ）A．红光的临界角是B．红光的临界角是C．紫光的临界角是D．紫光的临界角是【答案】A【详解】当转过角时,可以知道光线在PQ界面上的入射角为。恰好没有任何光线从PQ边射出,可以知道临界角为，因为紫光的折射率最大，根据由此可知：紫光的临界角最小,最先消失的是紫光，现在都没有光射出，说明临界角最大的红光也没有射出，所以可以知道红光的临界角为。故A项符合题意，BCD项不符合题意。故选A。8．（2021·河北衡水中学高三月考）如图所示，O点为半圆柱形透明物体横截面的圆心，为其直径，一单色光平行于方向从C点射入透明物体，然后直接从B点射出。已知，则透明物体的折射率为（ ）
A．3B．2C．D．【答案】C【详解】作出过C点的法线，如图所示：由几何关系知由折射定律得透明物体的折射率为故选C。9．（2021·全国）如图所示，把由同种材料（玻璃）制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上，从正上方（对B来说是最高点）竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的字，下面的说法正确的是（ ）A．看到A中的字比B中的字高B．看到B中的字比A中的字高C．看到A、B中的字一样高D．看到B中的字比没有玻璃半球时的字高【答案】A【详解】半球体中心处的字折射出的光线射出半球面时沿直线射出，观察者认为字在半球体中心，而A中字由于折射现象使得看到的字的高度比实际位置偏高，即看到A中的字比B中的字高，如图。
故选A。10．（2021·重庆高三月考）如图是同一单色光从介质a射向介质b时的光路图，由此可知（ ）A．a是光密介质，b是光疏介质B．增大入射角，光在界面可能发生全反射C．光在介质a中的频率大于在介质b中的频率D．光在介质a中的传播速度大于在介质b中的传播速度【答案】D【详解】A．结合光路图可判定入射角大于折射角，可知介质a是光疏介质，b是光密介质，故A错误；B．全反射发生在从光密介质到光疏介质过程，故B错误；C．同一单色光在不同介质中传播，频率不变，即光在介质a中的频率等于在介质b中的频率，故C错误；D．由折射率可知所以，光在介质a中的传播速度大于在介质b中的传播速度，故D正确。故选D。11．（2021·沙坪坝·高三月考）某小区水下景观灯可视为点光源，发出a、b两单色光。人在水面上方向下看，水面中心区域有a光、b光射出，II区域只有a光射出，如图所示。下列判断正确的是（ ）
A．水对a光的折射率大于对b光的折射率B．在水中，a光的速度小于b光的速度C．在真空中，a光的频率大于b光的频率D．用相同的装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距较大【答案】D【详解】AC．由题意，a光全反射临界角大于b光，故折射率na
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