2021高考物理二轮复习第一篇专题十四：光的反射和折射学案5页

光的反射和折射
(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。
图乙为图甲中 ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为 ,只考虑由 DE直接射向侧面
AA′C′C 的光线。下列说法正确的是 (　　)
A.光从 AA′C′C 面出射的区域占该侧面总面积的
B.光从 AA′C′C 面出射的区域占该侧面总面积的
C.若 DE发出的单色光频率变小,AA′C′C 面有光出射的区域面积将增大
D.若 DE发出的单色光频率变小,AA′C′C 面有光出射的区域面积将减小
(1)审题破题眼:　　　　　　　　　(2)情境化模型:
(3)命题陷阱点
陷阱 1:未掌握光能从 AA′C′C 面出射的条件
光从光密介质射向光疏介质时,只有入射角小于临界角,光才能出射;临界角的大小由折射率
决定。折射率越大,临界角越小。
陷阱 2:对折射率与频率的关系认识不清
不同频率的光对同一介质的折射率是不同的,频率越大,折射率越大。

求解光的折射问题时应掌握的三个要点
1.光的折射现象遵守折射定律;光从真空射入某种介质,入射角的正弦与折射角的正弦之比,
叫作介质的折射率。 =n,实验证明:n= 。
2.光线照射到棱镜的一个侧面上时,经两个侧面折射后,出射光线向棱镜的底边偏折。白光通
过三棱镜后,出射光束变为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光的光束,这种现象叫光的色散。
3.在解决光的折射问题时,应根据题意作出光路图,找出入射角和折射角,并注意光路是可逆
的。灵活运用几何知识和三角函数的知识解决几何光学问题,然后应用公式来求解。
几何光学计算题需注意的四个方面
1.依据题目条件,正确分析可能的全反射及临界角。
2.通过分析、计算确定光传播过程中可能的折射、反射,把握光的“多过程”现象。
3.准确作出光路图。
4.充分考虑三角形、圆的特点,运用几何图形中的角关系、三角函数、相似三角形、全等三角
形等,仔细分析光传播过程中产生的几何关系。
分析光的全反射、临界角问题的一般思路
1.画出恰好发生全反射的光路。
2.利用几何知识分析边、角关系,找出临界角。
3.以刚好发生全反射的光线为比较对象来判断光线是否发生全反射,从而画出其他光线的光
路图。
1.(几何光学)如图所示,空气中有一折射率为 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°入射角照射到 OA 上,OB 不透光,若只考
虑首次入射到圆弧 AB上的光,则圆弧 AB上有光透出部分的弧长为 (　　)

A. πR　　B. πR　　C. πR　　D. πR
2.(光学能量问题)如图所示,一束光与某材料表面成 45°角入射,每次反射的光能量为入射光
能量的 k倍(0<k<1)。若这束光最终进入材料的能量为入射光能量的(1-k2)倍,则该材料折射率
至少为 (　　)
A. B. C.1.5 D.2
3.(几何光学)如图所示为两个完全相同的半球形玻璃砖的截面,bc∥b′c′,半径大小为 R,其
中 OO′为两球心的连线,一细光束沿平行于 OO′的方向由左侧玻璃砖外表面的 a 点射入,已
知 a 点到轴线 OO′的距离为 R,光束由左侧玻璃砖的 d 点射出,然后从右侧玻璃砖的 e 点射
入,最后恰好在右侧玻璃砖内表面的 f 点发生全反射,忽略光束在各面的反射,已知两玻璃砖
的折射率均为 。求:
(1)光束在 d点的折射角;
(2)e点到轴线 OO′的距离。
专题十四　振动和波
光的折射和反射
考向 3
///研透真题·破题有方///

A、C　
由题意可知 sinC=

,得临界角 C=45°,因此从 D点发出的光,竖直向上从 M点射出的光线恰
好是出射光线的边缘,同时 C点也恰好是出射光线的边缘,如图所示,因此光线只能从 MC段射
出,根据几何关系可知,M恰好为 AC的中点,因此在 AA′C′C平面上有一半的面积有光线射出,A
正确,B错误;由于频率越高,折射率越大,当光源发出的光的频率变小,折射率也会变小,导致
临界角会增大,这时 M点上方也会有光线出射,因此出射光线区域的面积将增大,C正确,D错
误。故选 A、C。
///多维猜押·制霸考场///
1.B　
作出如图所示的几何光路图,其中 N点为从 O点入射的折射光线,故圆弧 NB段没有光线从 ...