高中物理—光的折射与全反射(一)测试

A 卷

一、选择题

1、目前，我国正在大力建设高质量得宽带光纤通信网络,光纤通信就是一种现代通信手段,它可以提供大容量、高速度、高质量得通信服务、关于光纤通信得下列说法, 正确得就是（ )

Ａ.光纤通信利用光作为载体来传递信息Ｂ.光导纤维传递光信号就是利用光得衍射原理

C．光导纤维传递光信号就是利用光得色散原理 D.目前广泛应用得光导纤维就是一种非常细得特制玻璃丝

2、如图所示,两束单色光a、ｂ分别照射到玻璃三棱镜AC面上得同一点,且都垂直AB边射出三棱镜( )

A.a光得频率高Ｂ.b光得波长大 C．a光穿过三棱镜得时间短 D.b光穿过三棱镜得时间短

３、两种单色光由水中射向空气时发生全反射得临界角分别为θ1、θ2，已知θ１ >θ2, 用n1、n2分别表示水对两单色光得折射率,v１、v2 分别表示两单色光在水中得传播速度,则（ )

A．ｎ1＜ n２, v1<ｖ2 B.n1< n2,v１> v2 C．n1>ｎ2, v1<ｖ2 D．n1> ｎ２,v１> v2

4、在光谱图上有一种称为“太赫”(ｔeraｈｅrｔz)得辐射，它介乎微波与红外线之间,具有很强得穿透能力、英国物理学家林菲尔德发现,太赫光得用途强大,由医学研究至侦测大气中得化学物质、关于“太赫”辐射与微波、红外线得论述，下列正确得有( )

Ａ．太赫辐射得波长比微波长Ｂ.太赫辐射得光子能量比微波光子大

C．太赫辐射得衍射能力比红外线强 D.太赫辐射与红外线相遇能发生干涉现象

5、如图所示,一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象,下列说法正确得就是( )

Ａ.红光偏折最大,紫光得偏折最小 B.红光偏折最小，紫光得偏折最大

Ｃ.玻璃对红光得折射率比紫光大 D．玻璃中紫光得传播速度比红光大

６、“井底之蛙”这个成语常被用来讽刺没有见识得人,现有井口大小与深度相同得两口井，一口就是枯井，一口就是水井(水面在井口之下），两井底各有一只青蛙(青蛙位于井底中央处)，则（ )

A.枯井中青蛙觉得天比较小,水井中青蛙瞧到井外得范围比较大

Ｂ.枯井中青蛙觉得天比较大，水井中青蛙瞧到井外得范围比较小

C．枯井中青蛙觉得天比较大,水井中青蛙瞧到井外得范围比较大

Ｄ.两只青蛙觉得井口一样大,水井中青蛙瞧到井外得范围比较大

7、光导纤维得结构示意图如图所示,它由折射率为得材料制成内芯,在外层包上折射率为得外套,光线在内芯与外套得界面上发生全反射、下列说法中正确得就是( ）

Ａ.内芯与外套得折射率应满足> B.内芯与外套得折射率应满足<

C.从左端面入射得光线,其入射角必须大于某值,光才能无能量损失地传播

D．从左端面入射得光线，其入射角必须小于某值,光才能无能量损失地传播

8、如图，直角三角形ABC为一透明介质制成得三棱镜得截面,且°，在整个AC面上有一束垂直于ＡＣ得平行光线射入,已知这种介质得折射率n＞２,则( ）

A.可能有光线垂直AＢ面射出 B．一定有光线垂直BC面射出

C.一定有光线垂直AC面射出

D.从AB面与BC面出射得光线能会聚一点

９、“量子点”(quantum dots)就是直径数量级为纳米得微粒,其直径相当于人体头发直径得八万分之一, 它们可吸收紫外光,之后根据量子点大小反射出不同颜色得可见光, ２nm得量子点吸收紫外光后可反射出绿光,下列论述正确得就是( )

A.真空中紫外光得波长比绿光长

B.紫外光得光子能量比绿光大

Ｃ．紫外光与绿光相遇能发生干涉现象

D.紫光照射某种防伪标志时能显示图象,绿光照射该标志也一定能显示

10、如图所示,一玻璃柱体得横截面为半圆形,细得单色光束从空气射向柱体得Ｏ点(半圆得圆心）,产生反射光束１与透射光束2,已知玻璃折射率为,入射角为45°(相应得折射角为2４°）.现保持入射光不变,将半圆柱绕通过O点垂直于图画轴线顺时针转过１5°,如图中虚线所示,则（)

A.光束1转过15° B．光束1转过30°

Ｃ．光束2转过得角度小于15° D.光束2转过得角度大于１5°

B 卷

二、解答题

11、学校开展研究性学习,物理探究小组得同学根据所学光学知识，设计了一个测量液体折射率得仪器, 如图所示,在一个圆盘上,过其圆心Ｏ作两条互相垂直得直径BC、ＥF,在半径ＯＡ上,垂直盘面插上两枚大头针Ｐ1、P2,并保持Ｐ1、P2得位置不变, 每次测量时让圆盘得下半部分竖直浸入液体中,而且总使得液面与一直径ＢC相平,EＦ作为界面得法线,而后在图中右上方区域观察P1、P２得像，并在圆周上插上大头针Ｐ3,使Ｐ３正好挡住P1、P2, 同学们通过计算,预先在圆周EＣ部分刻好了折射率得值,这样只要根据P3所插得位置，就可直接读出液体折射率得值.

(1) 若∠AOF =３0°，∠P3 OC =3０°,则P3处所刻折射率得值为___＿_＿＿___、

(2) 图中P3、Ｐ4两位置, 哪一处所对应得折射率值大? 答:_＿_＿___＿___＿、

1２、如图所示，在一块薄圆木板得圆心处垂直于板插入一根大头针，将板浮于水面.观察者在水面附近恰好瞧不到浸在水中得大头针得针头Ｃ,已知圆木板直径为d,大头针OC长为h,求水得折射率n =＿____＿＿＿_.

1３、一直角三棱镜,截面如图所示,∠Ａ=３0°,∠C=９0°,BC边长为2L, 一面大光屏ＭN平行于BC,离BC距离为2L处竖直放置，玻璃镜折射率n=,一束平行光平行AC射到AB面上．求:

(1) 屏上被照亮部分得竖直长度;(２) 屏在什么位置时可消除中间阴影;

14、如图所示用某种透明材料制成一块等腰直角棱镜,其顶点为A、B、C，使光线从AＢ面入射,调整到入射角θ取某个特殊值,恰能使它射入棱镜后在ＡC面上满足全反射临界条件。试求此材料得折射率n得大小。

15、雨过天晴,人们常瞧到天空中出现彩虹,它就是由阳光照射到空中弥漫得水珠上时出现得现象.在说明这个现象时,需要分析光线射入水珠后得光路.一细束光线射入水珠，水珠可视为一个半径为R得球,球心O到入射光线得垂直距离为ｄ, 水得折射率为ｎ.

(1) 在图上画出该束光线射入水珠内经一次反射后又从水珠中射出得光路图.

(２) 求这束光线从射向水珠到射出水珠每一次偏转得角度.

§7测试答案

一、答案:1-5 AD C B B Ｂ６-１0 C ＡD BＣ AＤ BC

11：(１)1、732

(2) O P４与OE得夹角要比OＰ3与OE得夹角大，故P4处所对应得折射率值大．

提示:(１)本题得折射角为∠AOF=30°,而入射角应就是∠EOＰ3=90°－ 3０°=6０°,故该液体得折射率=1、732、)

(2)O P4与OE得夹角要比OＰ3与OE得夹角大,故P4处所对应得折射率值大.

12:

解析:设临界角为C, ,

1３:（１) 如图所示, 平行于AC得光线进入三棱镜后被ＤＥ分成两部分,AD部分光线向上折射，DB部分光线向下折射，MＮ上被照亮得长度在ａl、a２间与b１、b2间,其长度为:、

(2）当光屏移到F处时屏上阴影消失,此时MＮ跟BC得距离为.

１4:依题意画光路如下图，设光从AB面进入棱镜得入射角为θ时,对应得折射角为θ1,折射光线DE射到AC 界面时入射角为θ２,此时光线恰沿ＡC面射出。设折射率为ｎ,在△ADＥ中,

得,,

据题意,则，

所以，

据折射率定义式得, 由以上二式解得: 、

1５:(１) 光路如图１所示.

(2) 以i、r表示入射光得入射角、折射角,由折射定律, 以表示每一次偏转得角度,如图2,由反射定律、折射定律与几何关系可知, 由以上各式解得, ,、

光的折射和全反射

页脚内容1 考点一 光的折射和全反射 13．[2015·江苏单科,12B(3)](难度★★)人造树脂是常用的眼镜镜片材料．如图所 示，光线射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P 点．已知光 线的入射角为30°，OA ＝5 cm ，AB ＝20 cm ，BP ＝12 cm ，求该人造树脂材 料的折射率n . 14．[2015·山东理综，38(2)](难度★★★)半径为R 、介质折射率为n 的透明圆柱体，过其轴线OO ′的截面如图所示．位于截面所在平面内的一细束光线，以角i 0由O 点入射,折射光线由上边界的A 点射出．当光线在O 点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的B 点恰好发生全反射．求A 、B 两点间的距离． 15. [2015·海南单科，16(2)，8分](难度★★★)一半径为R 的半圆柱形玻璃砖，横 截面如图所示．已知玻璃的全反射临界角γ(γ＜π3 )．与玻璃砖的底平面成 (π 2 －γ)角度、且与玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面上．经 柱面折射后，有部分光(包括与柱面相切的入射光)能直 接从玻璃砖底面射 出．若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光．求底面透光部分的宽度． 16．[2014·新课标全国Ⅱ，34(2)，10分](难度★★★)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遮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．

17．[2014·新课标全国Ⅰ，34(2)，9分](难度★★★)一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示．玻璃的折射率为n＝ 2. (1)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？ (2)一细束光线在O点左侧与O相距 3 2 R处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃 砖射出点的位置． 18．[2014·山东理综，38(2)](难度★★★)如图，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i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射．已知θ＝15°，BC 边长为2L，该介质的折射率为 2.求： (1)入射角i； (2)从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c，可能用到： sin 75°＝6＋2 4或tan 15°＝(2－3)． 19．[2014·江苏单科，12B(3)](难度★★★)Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉．电子显微镜下鳞片结构的示意图见题图．一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反射后从b点出射．设鳞片的折射率为n，厚度为d， 页脚内容2

高中物理—光的折射与全反射测试

光的折射与全反射（一）测试 A 卷 一、选择题 1、目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络，光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务. 关于光纤通信的下列说法, 正确的是（） A．光纤通信利用光作为载体来传递信息B．光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理 C．光导纤维传递光信号是利用光的色散原理D．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝2、如图所示，两束单色光a、b分别照射到玻璃三棱镜AC面上的同一点，且都垂直AB边射出三棱镜（） A．a光的频率高B．b光的波长大C．a光穿过三棱镜的时间短D．b光穿过三棱镜的时间短 3、两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ1、θ2，已知θ1>θ2 , 用n1、n2分别表示水对两单色光的折射率，v1、v2 分别表示两单色光在水中的传播速度，则（） A．n1< n2，v1 v2C．n1>n2，v1 n2，v1> v2 4、在光谱图上有一种称为“太赫”(terahertz)的辐射，它介乎微波和红外线之间，具有很强的穿透能力.英国物理学家林菲尔德发现，太赫光的用途强大，由医学研究至侦测大气中的化学物质. 关于“太赫”辐射与微波、红外线的论述，下列正确的有() A．太赫辐射的波长比微波长B．太赫辐射的光子能量比微波光子大 C．太赫辐射的衍射能力比红外线强D．太赫辐射与红外线相遇能发生干涉现象 5、如图所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是（） A．红光偏折最大，紫光的偏折最小B．红光偏折最小，紫光的偏折最大 C．玻璃对红光的折射率比紫光大D．玻璃中紫光的传播速度比红光大 6、“井底之蛙”这个成语常被用来讽刺没有见识的人，现有井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井（水面在井口之下），两井底各有一只青蛙（青蛙位于井底中央处），则（）

高中物理-全反射测试题(2)

高中物理-全反射测试题(2) 一、全反射选择题 1．如图所示为某透明均质圆柱形玻璃截面图，其中MN为过圆心O的水平直线。现有两单色细光束a、b相对MN两侧对称，且平行MN照射玻璃柱体,经玻璃折射后两束光相交于P点，部分光路如图所示。a、b两束光相比 A．玻璃对a光的折射率小 B．在玻璃中a光的传播速度小 C．在玻璃中a光的传播时间短 D．a、b光在P点都不能发生全反射 2．很多公园的水池底都装有彩灯，当一细束由红、蓝两色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 ( ) A．B． C．D． 3．如图所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径。M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD=30?，光在真空中的传播速度为c，则（）

A ．此玻璃的折射率为2 B ．光线从B 传播到D 的时间为 3R c C ．若增大∠AB D ，光线不可能在DM 段发生全反射现象 D ．若减小∠ABD ，从AD 段射出的光线仍平行于AB 4．如图所示，EOFGC 为某种透明介质的截面图，EC 是半径为R 的四分之一圆弧，OFGC 是一个正方形AB 为足够大的水平屏幕并紧贴介质的底面，由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O ，该介质对红光和紫光的折射率分别为1223 ,2n n ==，设光在真空中的速度为c ，则 A ．红光在介质中的传播速度为22 红= v c B ．随着角度α逐渐变大的过程中，紫光和红光依次发生全反射 C ．当53α?=时，光在屏幕AF 上出现了两个亮斑，则这两个亮斑之间的距离为 3914 - D ．红光在玻璃中的频率比空气中的频率大 5．右图是一个 1 4 圆柱体棱镜的截面图,图中E ?F ?G ?H 将半径OM 分成5等份,虚线EE 1?FF 1?GG 1?HH 1平行于半径O N,O N 边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n=5 3 ,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线( )

第四章 光的反射与全反射

第一节 光的折射定律 一、光的反射定律：光在遇到障碍物发会发生反射，入射光线与反射面法线的夹角称为入射角，反射光线 与反射面法线的夹角称为反射角，如下图1所示。入射光线与反射光线遵循反射定律：反射光线与入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分别们于法线两侧，且反射角等于入射角。 图1 图2 二、光的折射定律：光从一种介质射入另一种介质时，传播方向改变的现象叫光的折射，如上图2所示。 满足折射定律：折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居在法线的两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成正比，满足以下公式： n =sin θ1sin θ2 这个公式要注意几点： a) θ1是在真空（或者空气）中的光线与法线的夹角，θ2是在介质中的光线与法线的角度。n>1叫介质的折 射率，所以θ1>θ2。即光从真空中射入介质中，角度变小，光从介质中射入真空中，角度变大。 b) n 是介质的因有属性，由介质本身和入射光的频率决定，与入射角，折射角都无关。 c) 对于同一种介质，入射角变大，折射角也变大。 d) 对于同一个入射角，折射率变大，折射角越小，传播方向改变地越多，所以折射率的本质是改变光的传 播线路的能力。 e) 光路是可逆的，如果让光逆着折射光线从玻璃中射向界面，折射光线也逆着入射光线射向空气。 f) 光折射时，都伴随着反射现象，但是反射时不一定伴随着折射现象。 例1、假设某种材料的玻璃对空气的折射率为 2，一束光从空气从以45o 角射入该玻璃中，则反射角为_____，折射角为______，入射光线与反射光线间我角度为______，反射光线与折射光线之间的角度为______。若 一束光以30o 角从该玻璃射入空气中，则反射角为______，折射角为_____，入射光线与反射光线的角度为 _____，反射光线与折射光线的角度为______。（要求画出光路图） 例2、两束光以相同的入射角60o 从空气中射入A 、B 两种不同折射率的玻璃中，已知A 玻璃对空气的折射率为 2，B 玻璃对空气的折射率为 3，则两束光的折射角度之比为_______，画出光路图，比较哪束光偏离原来的传播方向更多______。 例3关于折射率的说法正确的是（ ） A. 根据折射定律，折射率与入射角的正弦值成正比 B. 根据折射定律，折射率与折射角的正弦值成反比 C. 根据折射定律，在入射角固定的前提下，折射角与折射率成正比。 D. 根据折射定律，在入射角固定的前提下，折射角与折射率成反比 例4、一束光线从空气射到另一种介质时，反射光线与入射光线的夹角为90。，折射光线与反射光线的夹角为105。，则反射角为_________，折射角为____________，折射率为___________。 例5、光线从与界面成30o 角的方向由空气射入某种液体中，反射光线和折射光线刚好垂直，则入射角为_____，反射角为______，折射角为________，折射率为________。

光的折射、全反射

学案正标题 一、考纲要求 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． 二、知识梳理 1.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. (3)在光的折射现象中，光路是可逆的． 2.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：n＝. (3)计算公式：n＝，因为v

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． 三、要点精析 1.折射定律及折射率的应用 （1）折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关． （2）折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质． （3）同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小 （4）公式n＝中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中 的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角． 2.对全反射现象的四点提醒 （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）在光的反射和全反射现象中，均遵循光的反射定律，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． 3.全反射的有关现象及应用 （1）海水中浪花呈白色、玻璃(水)中气泡看起来特别亮、沙漠蜃景、夏天的柏油路面看起来“水淋淋”的、海市蜃楼、钻石的夺目光彩、水下灯照不到整个水面、全反射棱镜等都与光的全反射有关． （2）光导纤维 ①结构：简称光纤，是一种透明的玻璃纤维丝，直径在几微米到一百微米之间，由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率，即内芯是光密介质，外套是光疏介质； ②原理：光在光纤的内芯中传播，每次射到内、外层的界面上时，都要求入射角大于临界角，从而发生全反射． 4.解决全反射问题的一般方法 （1）确定光是从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反射定律等进行分析、判断、运算，解决问题．5.测定玻璃的折射率 （1）实验原理：用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线O′B，确定出O′点，画出折射光线OO′，然后测量出角θ1和θ2，代入公式计算玻璃的折射率． （2）实验器材：白纸、图钉、大头针、直尺、铅笔、量角器、平木板、长方形玻璃砖．（3）实验过程： ①铺白纸、画线．

第二节光的折射全反射棱镜

第二节光的折射全反射棱镜 一、考点聚焦 ?光的折射，折射定律，折射率。全反射和临界角Ⅱ级要求 ?光导纤维Ⅰ级要求 ?棱镜，光的色散Ⅰ级要求 二、知识扫描 1．光射到两种介质的界面上后从第一种介质进入第二种介质时，其传播规律遵循折射定律．折射定律的差不多内容包含如下三个要点：①折射光线、法线、入射光线共面；②折射光线与入射光线分居法线两侧；③入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之 比，即：。 当光从空气〔折射率为1〕射入折射率为的介质时，上式变为： 。折射现象中光路是可逆的。 2．对两种介质来讲，n较大〔即v较小〕的介质称光密介质。光从光密介质 光疏介质，折射角大于入射角。注意：〔1〕光从一种介质进入另一介质时，频率不变，光速和波长都改变。 〔2〕同一介质对频率较大〔速度较小〕的色光的折射率较大。〔3〕光的颜色由频率决定。

3．当光从光密介质射向光疏介质，且入射角不小于临界角时，折射光线将消逝，这一现象叫做光的全反射现象．应用全反射现象举例：〔1〕光导纤维。〔2〕全反射棱镜。 4．假设光从光密介质〔折射率为n〕射向光疏介质〔折射率为 〕时，发生全反射的临界角C可由如下公式求得：。当光从光密介质射向空气〔折

射率为1〕时，求得全反射的临界角的公式又可表为： 5．玻璃制成的三棱镜，其光学特性是：〔1〕单色光从棱镜的一个侧面入射而从另一侧面射出时，将向棱镜的底面偏折。隔着棱镜看到物体的虚像比实际位置向顶角方向偏移。〔2〕复色光通过棱镜，由于各种单色光的折射率不同而显现色散现象，白光色散后形成由红到紫按一定次序排列的光谱。红光通过棱镜时偏折角较小〔因对红光折射率较小〕，紫光偏折射角较大。 三、好题精析 例1：假设地球表面不存在大气层，那么人们观看到的日出时刻与实际存在大气层的情形相比〔〕 A．将提早 B．将延后 C．在某些地区将提早，在另一些地区将延后 D．不变 解析：如图，a是太阳射出的一束光线，由真空射向大气层发生 折射，沿b方向传播到P点，在P处的人便看到太阳。假如没有 大气层，光束使沿a直线传播，同样的时刻在P点便看不到太 阳，须等太阳再上升，使a光束沿b线方向时才能看到太阳， 故没有大气层时看到日出的时刻要比有大气层时延迟． 点评：此题要求考生能够联系实际建立物理模型，并依照光的折 射定律分析推理。 例2：如下图，一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45o，下面四个光路图中，正确的选项是〔〕

高中物理-全反射练习题

高中物理-全反射练习题 基础·巩固 1.关于全反射,下列说法中正确的是（ ） A.发生全反射时,仍有折射光线,只是折射光线非常弱,因此可以认为不存在折射光线而只有反射光线 B.光线从光密介质射向光疏介质时,一定会发生全反射现象 C.光从光疏介质射向光密介质时,不可能发生全反射现象 D.水或玻璃中的气泡看起来特别亮,就是因为光从水或玻璃射向气泡时,在界面发生全反射 解析：全反射发生的条件是当光从光密介质射向光疏介质时,且入射角大于或等于临界时发生的现象,发生全反射时全部光线均不进入光疏介质. 答案：CD 2.光线由空气透过半圆形玻璃砖,再射入空气的光路图中,如图13-7-19所示,正确的是（玻璃的折射率为1.5）（ ） 图13-7-19 A.图乙、丙、丁 B.图甲、丁 C.图乙、丙 D.图甲、丙 解析：光线由空气进入玻璃砖中时,入射角大于折射角,由玻璃砖射入空气时,入射角小于折射角,由临界角计算公式得C=arcsin n 1 =arcsin 5.11=41°49′,入射角50°大于临界角,将 发生全反射,故正确答案是A. 答案：A 3.如图13-7-20所示,光线从空气垂直射入折射率为2的棱镜界面的BC 上,出射光浅与所在界面的夹角为( ) 图13-7-20 A.30° B.45° C.60° D.90° 解析：光路图如图所示,设此棱镜的临界角为C,则sinC= n 1 =2 2,故C=45°.光线在AB 面上发生全反射,又n= ? 30sin sin α =2,所以sinα=22,所以α=45°.

答案：B 4.用折射率为1.5的玻璃制成等边三棱镜,一束光线垂直于棱镜的一个表面入射.图13-4-21中光路正确的是（ ） 图13-4-21 解析：求玻璃的临界角：sinC= n 1=3 25.11 ,光射向棱镜的另一侧面时,入射角为60°,sin60°=23＞3 2 ,则C ＜60°,必发生全反射,D 选项正确. 答案：D 5.截面为等腰三角形的三棱镜,它的两个底角都为30°,棱镜的折射率为2.两条平行光线垂直于棱镜底面入射,如图13-4-22所示,两条光线由棱镜射出时所成的角度为（ ） 图13-4-22 A.30° B.60° C.90° D.120° 解析：棱镜材料的临界角：sinC=n 1=2 1 =22,则C=45°,从题图可知光线从棱镜内射向另 一侧面的入射角i=30°＜C,光线从侧面折射出,根据折射定律 n= i r sin sin ,sinr=nsini=2×sin30°=22,则r=45°,同理可知第二条出射光线偏离法线也 是45°,从图中的四边形可求出 α=360°-120°-90°-90°=60°,β=360°-135°-135°-α=90°-60°=30°,A 选项正确.

光的折射全反射

图14-2-1 图 14-2-2 第二节 光的折射、全反射 【基础知识再现】 一、光的折射现象 光传播到两种介质的分界面上，一部分光进入另一种介质中，并且改变了原来的传播方向，这种现象叫光的折射。 1、光的折射定律：同样要抓住“三线（入射光线、折射光线、法线）二角（入射角、折射角）。 如图14-2-1所示，光从真空（或空气）进入介质有：n r i =sin sin 2、折射率（n ） 定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i 的正弦跟折射角r 的正弦之比n ，叫做这种介质的折射率。 r i n sin sin = 说明：①折射率是表示光线在透明介质界面上发生偏折程度的物理量，与入射角i 及折射角r 无关。在入射角相同时，对同一种光线、折射率越大，折射光线偏离原方向的程度越大。 ②折射率和光在介质中传播的速度有关。 v c n = 其中s m c /1038?=，v 为介质中光速，n 为介质折射率，总大于1，故光在介质中的速度必小于真空中的光速。 ③在折射现象中，当入射角为?0，折射角也为?0，这是个特殊现象，但仍是折射现象。 二、全反射 光照射到两种介质的界面上，光线全部反射回原介质的现象叫全反射。 发生全反射的条件： 1、从光密介质射向光疏介质。 2、入射角大于或等于临界角C 。n C 1sin = 。 说明：①光密介质和光疏介质是相对的，如酒精相对于水为光密介质，酒精相对于水晶来说是光疏介质。 ②光从光密介质到光疏介质时，折射角大于入射角。光从光疏介质射入到光密介质时，折射角小于入射角。 ③发生全反射时，遵从反射定律及能量守恒。此时折射光的能量已经减弱为零，反射光能量与入射光能量相等。 ④全反射的应用：光导纤维。 三、棱镜、光的色散 1、三棱镜可以改变光的行进方向，起控制光路的作用。三棱镜通过二次折射使光产生较大的偏向角，由于介质对不同的单色光的折射率不同，其中紫光折射率最大，红光折射 率最小，因此当白光射向三棱镜时，紫光偏折最明显，而红光偏折最小，这就形成了如图14-2-2所示的光的色散现象。

高中物理人教版选修3-4《13.2全反射》教案

《全反射》的教案 ——基于新课程标准和理念的教学设计 马永江苏常州第四中学 一、教学目标 1、知识与技能 掌握临界角的概念和发生全反射的条件；知道什么是光疏介质和光密介质；能判断什么情况下会发生全反射，了解全反射现象的应用；通过实验培养学生的观察能力、分析推理能力和创新思维能力。 2、过程与方法 通过演示实验，学习探究科学的方法——比较法；通过实验设计和动手操作，经历科学探究的过程。 3、情感、态度与价值观 体验全反射实验的探究过程，感受实验探究的乐趣；通过互动实验，培养学生探究科学知识的兴趣和实事求是的科学态度；通过全反射现象的应用，培养学生运用科学理论观察分析周围事物的习惯。 二、重点和难点 重点是全反射现象；难点是临界角概念和全反射条件。 三、教学方法：实验探究法 四、设计思路：本节课以实验为主线，通过一个带有魔术色彩的演示实验引入课题，再通过两个演示实验的对比，让学生观察、分析，揭示全反射的现象与产生条件，另外增加学生探究性实验，通过学生间的讨论、设计、动手及合作，使学生对全反射概念的理解更加准确、丰富和全面。最后通过全反射的应用介绍，开拓学生的视野。 五、主要教学过程 1、引入新课 演示一：用细铁丝穿过单摆小金属球，使其一端伸出作为把手，然后捏住把手，用蜡烛火焰的内焰将金属球熏黑，让学生观察。然后将熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中，现象发生了，放在水中的铁球变亮了。好奇的学生误认为是水泡掉了铁球上黑色物，当老师从水中取出时，发现熏黑的铁球依然如故，将其再放入水中时，出现的现象和刚才一样，学生大惑不解，让学生带着这个疑问开始学习新的知识——全反射。

2、新课教学 2.1实验探究 演示二：实验1：一束激光从空气射向半圆形玻璃砖的半圆面(如图1)。 实验2：一束激光从空气射向半圆形玻璃砖直边的圆心O（如图2）。 图1 图2 教师演示两遍实验后，让学生分组讨论后回答。 实验1现象：①当光沿着玻璃砖的半径射到直边上时，一部分光从玻璃砖的直边上折射到空气中，一部分光反射回玻璃砖内。 ②逐渐增大入射角，看到折射光远离法线，且越来越弱，反射光越来越强。 ③当入射角增大到某一角度，使折射角达到900时，折射光完全消失，只剩下反射光。 实验2现象：①当光沿着空气射向玻璃砖的直边的圆心O时，一部分光从玻璃砖的直边上折射到玻璃砖内，一部分光反射回空气中。 ②逐渐增大入射角，看到折射光远离法线，且越来越弱，反射光越来越强。 ③当入射角增大到接近900时，折射角小于900。 学生归纳不同点：①光从空气→玻璃，入射角＞折射角；光从玻璃→空气，入射角＜折射角； ②光从空气→玻璃，同时存在反射光和折射光；光从玻璃→空气，当入射角达到某个角度时折射角达到900，折射光完全消失。 师：我们考虑直边分界面上光的传播规律，从中可以得出什么结论？ （一）什么是全反射现象？ 引导学生回答：①光从玻璃射入空气时，当入射角大于或等于某一个角度时，折射角达到900，折射光完全消失，只剩下反射光的现象。②临界角：光从玻璃射向空气时，当折射角达到900时的入射角。 （二）产生全反射现象的条件是什么？ 引导学生回答：①光从玻璃→空气；②入射角≥临界角。 师：在实验2中，光从空气射向玻璃，虽然入射角增大，反射角和折射角都增大，反射光增强，折射光减弱，但只有量变过程并没有实现质变。而在实验1中，光从玻璃射向空气，随

光的反射、折射、全反射

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（2θ）． 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 1 2 sin sin θθ=常数．如图所示．

也可以用 sin sin i n r =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 12sin 1 sin n θθ=，式中1θ、2θ分别为此时的入射角和折射角． 4．折射率——公式中的n （1）定义． 实验表明，光线在不同的介质界面发生折射时．相同入射角的情况下．折射角不同．这意味着定律中的n 值是与介质有关的，表格中的数据，是在光线从真空中射向介质时所测得的n 值，可以看到不同介质的n 值不同，表明n 值与介质的光学性质有关，人们把这种性质称为介质的折射率．实际运用中我们把光从真空斜射人某种介质发生折射时，入射角1θ的正弦跟折射角2θ的正弦之比。，叫做这种介质的折射率：1 2 sin sin n θθ= ． （2）对折射率的理解． ①折射率与光速的关系：某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c 跟光在这种介质中传播速度v 之比，即c n v = ，单色光在折射率较大的介质中光速较小． 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及人射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关，“折射率与sin i 成正比，跟sin r 成反比”的说法和“折射率n 跟光速”成反比的说法是错误的． 5．视深问题 （1）视深是人眼看透明物质内部某物点时像点离界面的距离．在中学阶段，一般都是沿着界面的法线方向去观察，在计算时，由于入射角很小，折射角也很小，故有：111 222 sin tan sin tan θθθθθθ≈≈，这是在视深问题中经常用到的几个关系式． （2）当沿竖直方向看水中的物体时，“视深”是实际深度的 1 n 倍，n 为水的折射率． 6．玻璃砖对光的折射 常见的玻璃砖有半圆形玻璃砖和长方形玻璃砖．对于半圆形玻璃砖，若光线从半圆面射入，且其方向指向圆心，则其光路图如图甲所示．对于两个折射面相互平行的长方形玻璃砖，其折射光路如图乙所示，光线经过两次折射后，出射光线与入射光线的方向平行，但发生了侧移．物点通过玻璃砖亦可以成虚像．如图丙所示为其示意图．

高中物理选修3-4光的折射和全反射

第I卷（选择题） 请点击修改第I卷的文字说明 评卷人得分 一、选择题（题型注释） ~ 1.（单选）如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°，已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为（） A. 2 B. 1.5 C. 3 D. 2 2. 如图所示是一种折射率 3 n的棱镜。现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上，入 射角的大小i＝60°，求： （ （1）光在棱镜中传播的速率； （2）画出此束光线进入棱镜后又射出棱镜的光路图，要求写出简要的分析过程。 3.（多选）一束光从空气射向折射率n=2的某种玻璃的表面，则下列说法正确的是:（） A．当入射角大于450时会发生全反射 B．无论入射角多大，折射角都不会超过450 C．入射角为450时，折射角为300 D．当入射角为arctan2时，反射光线跟折射光线恰好垂直 …

第II卷（非选择题） 请点击修改第II卷的文字说明 评卷人得分 二、填空题（题型注释） \ 4.直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB 面的夹角α= 60°．已知这种玻璃的折射率n =2，则： ①这条光线在AB面上的的入射角为； ②图中光线ab （填“能”或“不能”）从AC面折射出去． 5.如图所示，一个用透明材料制成的截面为直角三角形的三棱镜ABC．现在有一束单色光从空气中以θ=45°的入射角自直角边AB射入，折射时的偏转角为15°，然后光线射到AC 面而刚好发生了全反射，则这种透明材料的折射率为________，全反射的临界角为_________，角∠A=________. ? 6.如图所示，用某种透光物制成的直角三棱镜ABC；在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像__________________，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3________，P4________.记下P3、P4的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4的位置作直线与AB面相交于D，量出该直线与AB面的夹角为45°.则该透光物质的折射率n＝________，并在图中画出正确完整的光路图． 评卷人得分 ￥ 三、实验题（题型注释）

(整理)光的反射和折射

光的反射与折射 1．如图所示，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( ) A ．光的反射 B ．光的折射 C ．光的直线传播 D ．小孔成像 答案：B 解析：太阳光线进入大气层发生折射，使传播方向改变，而使人感觉太阳的位置比实际位置偏高。 2．在水中的潜水员斜看岸边的物体时，看到的物体( ) A ．比物体所处的实际位置高 B ．比物体所处的实际位置低 C ．跟物体所处的实际位置一样高 D ．以上三种情况都有可能 答案：A 解析：根据光的折射定律可知A 项正确。 3．关于折射率，下列说法中正确的是( ) A ．根据 sin θ1 sin θ2 ＝n 可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比 B ．根据sin θ1 sin θ2＝n 可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比 C ．根据n ＝c v 可知，介质的折射率与介质中的光速成反比 D ．同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与波长成反比

答案：CD 解析：介质的折射率是一个表明介质的光学特性的物理量，由介质本身决定，与入射角、折射角无关。由于真空中光速是个定值，故n 与v 成反比正确，这也说明折射率与光在该介质中的光速是有联系的，由v ＝λf ，当f 一定时，v 正比于λ。n 与v 成反比，故折射率与波长λ也成反比。 4．(2012·大连质检)一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内，入射角为45°，下面光路图中正确的是( ) 答案：C 解析：光在两介质的界面上通常同时发生反射和折射，所以A 错误；由反射定律和反射角为45°，根据折射定律n ＝sin θ1 sin θ2得θ1>θ2，故B 错误；C 正确，D 错误。 5. 如图所示，S 为点光源，MN 为平面镜。(1)用作图法画出通过P 点的反射光线所对应的入射光线；(2)确定其成像的观察范围。 解析：这是一道关于平面镜成像问题的题目，主要考查对平面镜成像规律的认识，平面镜成像的特点是：等大正立的虚像。方法是先确定像点的位置，然后再画符合要求的光线以及与之对应的入射光线。

高中物理选修3-4全反射教案

13.2 全反射 【教学过程】 （一）引入新课 让学生甲到黑板前完成图1及图2两幅光路图（完整光路图） 图1 图2 （估计学生甲画图时会遗漏反射光线） 师：光在入射到空气和水的交界面处时，有没有全部进入水中继续传播呢？ 生：有一部分被反射回去。 （学生甲补画上反射光线） 师：很好。甲同学正确地画出了光从空气进入水中时的折射角… 生：小于入射角。 师：光从水中进入空气时，折射角… 生：大于入射角。 师：对。那么如果两种介质是酒精和水呢？请乙同学到前面来完成光路图。 图3 图4 学生乙顺利完成两图。 （二）进行新课

1．光密介质和光疏介质 （1）给出光密介质和光疏介质概念。 （2）让学生指出图1中的光密介质和光疏介质，再指出图2中的光密介质和光疏介质。让学生自己体会出一种介质是光密介质还是光疏介质其实是相对的。 （3）（投影片出示填空题） 光从光疏介质进入光密介质，折射角________入射角；光从光密介质进入光疏介质，折射角________入射角。 （本题让学生共同回答） 2．全反射 （设置悬念，诱发疑问） 师：在图2和图3中，折射角都是大于入射角的。设想，当入射角慢慢增大时，折射角会先增大到90°，如果此时我们再增大入射角，会怎么样呢？ （这时可以让学生自发议论几分钟） 生甲：对着图2说，可能折射到水中吧？。 师：可能会出现图5这种情况吗？ （其余学生有的点头，有的犹疑） 生乙：应该没有了吧？ 生丙：最好做实验看看。 师：好，那就让我们来做实验看看。 （1）出示实验器材，介绍实验。 师：半圆形玻璃砖可以绕其中心O在竖直面内转动如图6所示，入射光方向不变始终正对O点入射。 图 7 图8

光的直线传播光的反射光的折射 全反射

练习三十四 光的直线传播 光的反射 光的折射 全反射 选择题部分共10小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确. 1. 某台钟钟面上没有数字，只有刻度线.图示是从平面镜里面看到的钟的像， 则此时指针指的时刻是( ) A.1点20分 B.11点20分 C.10点40分 D.10点20分 答案：C 2.在没有月光的夜晚，一个池面较大的水池底部中央有一盏灯(可看做点光 源)，小鱼在水中游动，小鸟在水面上飞翔.设水清澈且水面平静，则下列说法正 确的是( ) A.小鸟向下方水面看去，看到水面中部有一个圆形区域是暗的，周围是亮的 B.小鱼向上方水面看去，看到水面中部有一个圆形区域是亮的，周围是暗的 C.小鱼向上方水面看去，可以看到灯的像，像的位置与鱼的位置无关 D.小鸟向下方水面看去，可以看到灯的像，像的位置与鸟的位置无关 解析：小鸟、小鱼看到的都是灯的像，而不是圆形区域；小鱼看到的是反射成像，像与物以反射面为对称面，像的位置与小鱼的位置无关；小鸟看到的是折射成像，像的位置与小鸟的位置有关 答案：C 3.一人从街上路灯的正下方经过，看到自己头部的影子刚好在自己脚下.如果此人以不变的速度朝前走，则他头部的影子相对于地的运动情况是( ) A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动 C.变加速直线运动 D.无法确定 解析： 设灯高为H ，人高为h ，如图所示.人以速度v 从O 点经任意时 间t 到达位置A 处，即OA ＝vt .由光的直线传播知头影在图示B 处， 由几何知识得： h H ＝AB OB ＝OB －OA OB OB ＝H H －h ·OA ＝H H －h vt 故头影的速度为：v ′＝OB t ＝H H －h v 因为H 、h 、v 都是确定的，故v ′亦是确定的.即头影的运动就是匀速直线运动. 答案：A 4.一光线以30°的入射角从玻璃中射到玻璃与空气的界面上，它的反射光线与折射光线的夹角为90°，则这块玻璃的折射率为( ) A.0.866 B.1.732 C.1.414 D.1.500 解析：作出反射和折射的光路图如图所示.θ1为玻璃中的入射角，θ1′为反射角，θ2为空气中的折射角.根据折射率的定义和光路可逆原理可求解. 由光的反射定律可得： θ1′＝θ1＝30° 由几何知识得： θ2＋θ1′＝180°－90°＝90° 则θ2＝90°－θ1′＝60° 光从AO 入射后从OC 折射出，根据光路可逆原理，如果光从CO 入 射一定从OA 折射，这时空气中的入射角θ2，玻璃中的折射角为θ1，所以 有：

高中物理 第四章4.3 认识光的全反射现象》教案 粤教版选修3-4

认识光的全反射现象教案 一、教学目标 1．知识与技能： （1）理解光的全反射现象； （2）掌握临界角的概念和发生全反射的条件； （3）了解全反射现象的应用． 2．过程与方法： 通过观察演示实验，理解光的全反射现象，概括出发生全反射的条件，培养学生的观察、概括能力；通过观察演示实验引起学生思维海洋中的波澜，培养学生透过现象分析本质的方法、能力． 3．情感态度与价值观 （1）渗透学生爱科学的教育，培养学生学科学、爱科学、用科学的习惯。 （2）生活中的物理现象很多，能否用科学的理论来解释它。 （3）更科学的应用生活中常见的仪器、物品． 二、重点、难点分析 1．重点是掌握临界角的概念和发生全反射的条件，折射角等于90°时的入射角叫做临界角，当光线从光密介质射到它与光疏介质的界面上时，如果入射角等于或大于临界角就发生全反射现象． 2．全反射的应用，对全反射现象的解释．光导纤维、自行车的尾灯是利用了全反射现象制成的；海市蜃楼、沙漠里的蜃景也是由于全反射的原因而呈现的自然现象． 三、教具 1．全反射现象演示仪，接线板，烟雾发生器，火柴，产生烟雾的烟雾源，半圆柱透明玻璃砖(半圆柱透镜)，弯曲的细玻璃棒(或光导纤维)． 2．烧杯，水，蜡烛，火柴，试管夹、镀铬的光亮铁球(可夹在试管夹上)． 3．自行车尾灯(破碎且内部较完整)． 4．直尺 四、主要教学过程 (一)引入新课 演示Ⅰ将光亮铁球出示给学生看，在阳光下很刺眼，将光亮铁球夹在试管夹上，放在点燃蜡烛上熏黑，（将试管夹和铁球置于烛焰的内焰进行熏制，一定要全部熏黑，再让学生观察．）然后将熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中，放在水中的铁球变得比在阳光下更亮．好奇的学生误认为是水泡掉了铁球上黑色物质，当老师把试管夹从水中取出时，发现熏黑的铁球依然如故，再将其再放入水中时，出现的现象和前述一样，学生大惑不解，让学生带着这个疑问开始学习新的知识——全反射现象． (二)新课教学 1．全反射现象． （1）光密介质和光疏介质． 光密介质：对于两种介质来说，光在其中传播速度较小的介质，即绝对折射率较大的介质； 光疏介质：对于两种介质来说，光在其中传播速度较大的介质，即绝对折射率较小的介质。 光疏介质和光密介质是相对的．例如：水、空气和玻璃三种物质相比较，水对空气来说是光密介质，而水对玻璃来说是光疏介质。 思考：光线由光疏介质射入光密介质时(例如由空气射入水)，折射角-----于入射角； 光线由光密介质射入光疏介质时(例如由水射入空气)，折射角-----于入射角。 （2）全反射现象 既然光线由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，由此可以预料，当入射角增大到一定程度时，折射角就会增大到90°，如果入射角再增大，会出现什么情况呢？ 观察实验：

高中物理 ( 三)全反射

（ 三）全反射 当光由光密媒质射入光疏媒质时，由光的折射定律可知，折射角总大于入射角，即光从光密媒质向光疏媒质斜射时，折射光线向远离法线方向偏折；当折射角等于900时，称为全反射，此时的入射角称为光密媒质对光疏媒质的临界角，用C 表示全反射的临界角，则 出现全反射的条件是：光必须从光密媒质射向光疏媒质，入射角大于临界角。发生全反射时，反射光线与入射光线的关系满足光的反射定律；光发生全反射时，没有折射光线，光的能量全部返回光密媒质。 （四）费马原理 光从空间一点传到另一点是沿着光程为极值（极大值、极小值或恒定值）的路径传播的。光程是指光在均匀媒质中通过的路程和媒质的折射率的乘积。从最短光程可导出光在均匀媒质中沿直线传播、光的反射定律和折射定律这三个几何光学的基本定律；当反射面是旋转球面，而光源置于一焦点上时，则反射光线总是通过另一焦点，这就是光程恒定的例子。 一．一．球面反射成像 （一）物和像的概念 物体可以自己发光，也可以反射光或透射光。从物体发出的光经过一定的光学系统后，由出射的实际光线或实际光线的反向延长线会聚成的与物体形象相似的图形就叫像。 物体是由大量的物点组成的，由物点发出的光经过一定的光学系统后有三种可能： 1． 1． 会聚于一点，该点称为物点的实像点； 2． 2． 成为发射光束，其反向延长线的会聚点，称为物点的虚像点； 3． 3． 成为平行光束，通常说它不成像，或说成像在无限远。 几何光学中的物和像是对一定的光学系统而言的，具有相对性。例如：如图12—2所示，由两个凸透镜组成的光具组中，S 1对于凸透镜L 1来说是物点S 的像，但S 1对于凸透镜L 2来说则是物点。也就是说对于由几个镜组成的光具组，从成像角度来看，前一个光具所成的实像或虚像，都可以作为下一个光具的物。当然，这种物与实际的物体“发光”特性不同，实际物点发出的光是向各个方向传播的，而这种以像作物“发出”的光要受到前一个光具射出的光束的限制。 图12—2 对于一定的光学系统来说，物与像在空间的位置关系是一一对应的。例如，在图12 密疏 n n C sin

案例：全反射

案例：全反射 该案例是人教版教材选修3-4中第十三章《光》的第七节课，从整个章节的知识安排来看，本节是此章的重点，具有承上启下的作用。承上——通过本节内容总结性地应用直线传播、反射、折射知识，进一步从本质上理解和应用折射定律和折射率，有效体会和熟练应用光路可逆解决光的传播问题；启下——可指导性地研究和学习“棱镜”。同时，本节内容与生产和科技应用联系紧密，是实现课堂知识学习走向课外、走向生产、走向科技的重要教学内容。整节课主要侧重使学生通过合作探究理解全反射现象、发生全反射现象的条件，以及生活中的一些全反射现象，如海市蜃楼现象、生活中熟悉的应用，例如望远镜和光导纤维等，故本节课采用多媒体环境下开展教学是非常适合的，充分地利用多媒体课件的优势让学生自己总结生活中与全反射现象有关的内容。通过不同介质中折射现象的分析和全反射现象视频的观看使学生提高了分析问题、归纳问题的能力。 一、案例背景（基本信息） 设计者：郭勇，清原满族自治县高级中学，中学二级 学生：清原满族自治县高级中学高二（10）班，58人 教材：高中物理（人教版）选修3-4 教学设计指导者：李东风抚顺市教师进修学院中学高级教师 杨薇沈阳师范大学副教授 二、教学内容分析 1．教材的地位与作用 本节内容是学生在初中内容基础上的进一步提高，让学生从定性认识提高到定量研究，是高中物理光现象教学中的重点内容之一，主要介绍了全反射现象、发生全反射现象的条件及全反射现象的应用，是反射和折射的交汇点。全反射现象的研究，既是对反射和折射知识的巩固与深化，又为“棱镜”的学习作了铺垫，同时全反射现象与人们的日常生活以及现代科学技术的发展紧密相关，所以学习这部分知识有着重要的现实意义。 2．知识的特点 本节讲述几何光学的基础知识，主要讲述光的反射、光的折射、全反射和光