第1講光的折射全反射高中總復(fù)習(xí)·物理目錄01立足”四層”·夯基礎(chǔ)02著眼“四翼”·探考點(diǎn)03聚焦“素養(yǎng)”·提能力04培養(yǎng)“思維”·重落實(shí)概念公式定理立足“四層”·夯基礎(chǔ)

光的折射1.

折射定律（1）內(nèi)容：如圖所示，折射光線與

、

?處在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的

側(cè)；入射角的正弦與折射角的

成正比。

入射光線

法線

兩

正弦

2.

折射率

大于

全反射1.

光密介質(zhì)與光疏介質(zhì)（1）定義：兩種介質(zhì)相比較，折射率較大的介質(zhì)叫

介質(zhì)，折射

率較小的介質(zhì)叫

介質(zhì)。（2）相對(duì)性：若n甲＞n乙，則甲相對(duì)乙是

介質(zhì)；乙相對(duì)甲是

?

介質(zhì)。光密

光疏

光密

光

疏

（1）定義：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，當(dāng)入射角增大到某一角度時(shí)，

折射光線將全部

，只剩下反射光線的現(xiàn)象叫作全反射。（2）臨界角：折射角等于90°時(shí)的入射角。若光從光密介質(zhì)（折射率為

n）射向真空或空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為C，則sin

C＝

?。（3）條件①光從光

介質(zhì)射入光

介質(zhì)。②入射角

臨界角。消失

密

疏

大于或等于

2.

全反射3.

全反射的應(yīng)用（1）全反射棱鏡（2）光導(dǎo)纖維說(shuō)明：內(nèi)芯相對(duì)于外套為光密介質(zhì)，內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率。

1.

無(wú)論是光的折射，還是反射，光路都是可逆的。

（

√

）2.

入射角越大，折射率越大。

（

×

）3.

光在該介質(zhì)中的傳播速度越大，則其臨界角越大。

（

√

）4.

密度大的介質(zhì)為光密介質(zhì)，密度小的介質(zhì)為光疏介質(zhì)。

（

×

）5.

只要入射角足夠大，就能發(fā)生全反射。

（

×

）√×√××

1.

〔多選〕（人教版選擇性必修第一冊(cè)P89“練習(xí)與應(yīng)用”T1改編）光由

空氣射入半圓形玻璃磚，再由玻璃磚射入空氣，O點(diǎn)是半圓形玻璃磚的圓

心，如圖中可能發(fā)生的是（

）√√解析：

光由空氣斜射入半圓形玻璃磚時(shí)，折射角應(yīng)小于入射角，故A

不可能發(fā)生，B可能發(fā)生；當(dāng)光由半圓形玻璃磚斜射入空氣時(shí)，折射角應(yīng)

大于入射角，若入射角大于臨界角，會(huì)發(fā)生全反射，故C可能發(fā)生，D不可

能發(fā)生。2.

（魯科版選擇性必修第一冊(cè)P103T3）如圖所示，一束由兩種單色光組成

的復(fù)色光Ⅰ從空氣中射向水面，進(jìn)入水面后變成Ⅱ、Ⅲ兩束光，折射角分別

為α和β，且α＞β，下列說(shuō)法正確的是（

）A.

若光束Ⅱ是藍(lán)光，光束Ⅲ有可能是紫光B.

若光束Ⅱ是紫光，光束Ⅲ有可能是藍(lán)光C.

光束Ⅱ與光束Ⅲ在水中的速率之比v1∶v2＝sin

β∶sin

αD.

光束Ⅱ與光束Ⅲ在水中的波長(zhǎng)之比λ1∶λ2＝sin

β∶sin

α√

3.

（2024·浙江6月選考3題）如圖為水流導(dǎo)光實(shí)驗(yàn)，出水口受激光照射，

下面桶中的水被照亮，則（

）A.

激光在水和空氣中速度相同B.

激光在水流中有全反射現(xiàn)象C.

水在空中做勻速率曲線運(yùn)動(dòng)D.

水在水平方向做勻加速運(yùn)動(dòng)

√題型規(guī)律方法著眼“四翼”·探考點(diǎn)

考點(diǎn)一

光的折射定律

折射率1.

對(duì)折射率的理解（1）折射率的大小不僅與介質(zhì)有關(guān)，還與光的頻率有關(guān)，在同種介質(zhì)

中，頻率越大的光折射率越大。

（3）同種色光在不同介質(zhì)中的波速、波長(zhǎng)不同，但頻率相同。2.

應(yīng)用光的折射定律解題的一般思路（1）根據(jù)入射角、折射角及反射角之間的關(guān)系，作出比較完整的光路

圖。（2）充分利用光路圖中的幾何關(guān)系，確定各角之間的聯(lián)系，根據(jù)折射定

律求解相關(guān)的物理量：折射角、折射率等。（3）注意在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。

（2025·八省聯(lián)考河南卷）如圖，一棱鏡的橫截面為等腰三角形△PMN，其中邊長(zhǎng)PM與PN相等，∠PMN＝30°，PM邊緊貼墻壁放置，現(xiàn)有一束單色光垂直于MN邊入射，從PN邊出射后恰好與墻面垂直（不考慮光線在棱鏡內(nèi)的多次反射），則該棱鏡的折射率為（

）√

（2024·重慶高考5題）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種測(cè)量液體折射率的方案。容

器過(guò)中心軸線的剖面圖如圖所示，其寬度為16

cm，讓單色光在此剖面內(nèi)

從空氣入射到液體表面的中心。調(diào)整入射角，當(dāng)反射光與折射光垂直時(shí)，

測(cè)出豎直器壁上的反射光點(diǎn)與液體表面的距離h，就能得到液體的折射率

n。忽略器壁厚度，由該方案可知（

）√

答案：1.4

m

1.2

m

②當(dāng)池中注水深度為1.6

m時(shí)，池底盲區(qū)的寬度為s'＝（1.6

m）·tan

37°＝1.2

m。

考點(diǎn)二

全反射現(xiàn)象

全反射問(wèn)題的分析思路（1）確定光是從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)。

（3）根據(jù)題設(shè)條件，判定光在傳播時(shí)是否發(fā)生全反射。（4）如果發(fā)生全反射，畫出入射角等于臨界角時(shí)的臨界光路圖。（5）運(yùn)用幾何關(guān)系或三角函數(shù)關(guān)系以及反射定律等進(jìn)行分析、判斷、運(yùn)

算，解決問(wèn)題。

（2024·海南高考4題）如圖為一截面為正三角形OPQ的玻璃磚，某束

光線垂直側(cè)面OP射入，恰好在PQ界面發(fā)生全反射，則玻璃磚的折射率為

（

）D.2√

√

如圖，邊長(zhǎng)為a的正方形ABCD為一棱鏡的橫截面，M為AB邊的中

點(diǎn)。在截面所在平面內(nèi)，一光線自M點(diǎn)射入棱鏡，入射角為60°，經(jīng)折射

后在BC邊的N點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，反射光線從CD邊的P點(diǎn)射出棱鏡。求棱

鏡的折射率以及P、C兩點(diǎn)之間的距離。

答案：

35°

（2）該光線從進(jìn)入透明體到第一次離開透明體時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間。

考點(diǎn)三

光路控制及色散現(xiàn)象1.

平行玻璃磚、三棱鏡和圓柱體（球體）對(duì)光路的控制特點(diǎn)平行玻璃磚三棱鏡圓柱體（球體）結(jié)

構(gòu)玻璃磚上下表面是平

行的橫截面為三角形的棱鏡橫截面是圓對(duì)

光

線

的

作

用

通過(guò)平行玻璃磚的光

線不改變傳播方向，

但要發(fā)生側(cè)移

通過(guò)三棱鏡的光線經(jīng)

兩次折射后，出射光

線向棱鏡底面偏折

圓界面的法線是過(guò)圓心的直線，光線經(jīng)過(guò)兩次折射后向圓心偏折平行玻璃磚三棱鏡圓柱體（球體）應(yīng)

用測(cè)定玻璃的折射率

全反射棱鏡，改變光

的傳播方向改變光的傳播方向2.

各種色光的比較與分析顏色紅橙黃綠藍(lán)靛紫頻率ν低→高同一介質(zhì)中的折射率小→大同一介質(zhì)中的速度大→小同一介質(zhì)中的波長(zhǎng)大→小通過(guò)同一棱鏡的偏折角小→大同一介質(zhì)中的臨界角大→小同一裝置的雙縫干涉條紋間距大→小【練1】

（2025·四川宜賓期末）如圖所示，一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b，波長(zhǎng)分別為λa、λb，該玻璃對(duì)單色光a、b的折射率分別為na、nb，則（

）A.

λa＜λb，na＞nbB.

λa＞λb，na＜nbC.

λa＜λb，na＜nbD.

λa＞λb，na＞nb解析：

一束光經(jīng)過(guò)三棱鏡折射后，折射率小的光偏轉(zhuǎn)角較小，而折射

率小的光波長(zhǎng)較長(zhǎng)，所以λa＞λb，na＜nb，故B正確?！獭揪?】〔多選〕（2025·河南周口期末）《夢(mèng)溪筆談》是中國(guó)科學(xué)技術(shù)史

上的重要文獻(xiàn)，書中對(duì)彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨則

有之”。彩虹成因的簡(jiǎn)化示意圖如圖所示，設(shè)水滴是球形的，圖中的圓代

表水滴過(guò)球心的截面，入射光線在過(guò)此截面的平面內(nèi)，a、b是兩種不同頻

率的單色光。下列說(shuō)法正確的是（

）A.

雨后太陽(yáng)光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹B.

水滴對(duì)a光的臨界角小于對(duì)b光的臨界角C.

在水滴中，a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)D.

在水滴中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度√√

A.

平行于AC邊的光線①B.

平行于入射光線的光線②C.

平行于CB邊的光線③D.

平行于AB邊的光線④√

【練4】〔多選〕（2025·山西運(yùn)城期末）如圖所示，兩細(xì)束平行的單色光

a、b射向同一塊上、下表面平行的玻璃磚的上表面，最終都從玻璃磚的下

表面射出。已知玻璃對(duì)單色光b的折射率較小，那么下列說(shuō)法中正確的有

（

）A.

a光束在玻璃磚中傳播速度比b光小B.

從玻璃磚下表面射出后，兩束光不一定平行C.

從玻璃磚下表面射出后，兩束光之間的距離一定增大了D.

從玻璃磚下表面射出后，兩束光之間的距離可能和射入前相同√√

現(xiàn)實(shí)科技應(yīng)用聚焦“素養(yǎng)”·提能力

光的折射和全反射的綜合問(wèn)題

分析光的折射、全反射綜合問(wèn)題的三點(diǎn)注意（1）明確哪種是光密介質(zhì)、哪種是光疏介質(zhì)。同一種介質(zhì)，相對(duì)于其他

不同的介質(zhì)，可能是光密介質(zhì)，也可能是光疏介質(zhì)。（2）如果光線從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，則無(wú)論入射角多大，都不會(huì)發(fā)

生全反射現(xiàn)象。（3）當(dāng)光照射到兩種介質(zhì)的界面上時(shí)，往往同時(shí)發(fā)生光的折射和反射現(xiàn)

象，但在全反射現(xiàn)象中，只發(fā)生反射，不發(fā)生折射。

（2024·山東高考15題）某光學(xué)組件橫截面如圖所示，半圓形玻璃磚圓心為O點(diǎn)，半徑為R；直角三棱鏡FG邊的延長(zhǎng)線過(guò)O點(diǎn)，EG邊平行于AB邊且長(zhǎng)度等于R，∠FEG＝30°。橫截面所在平面內(nèi)，單色光線以θ角入射到EF邊發(fā)生折射，折射光線垂直EG邊射出。已知玻璃磚和三棱鏡對(duì)該單色光的折射率均為1.5。（1）求sin

θ；答案：

0.75

（2）以θ角入射的單色光線，若第一次到達(dá)半圓弧AMB可以發(fā)生全反射，

求光線在EF上入射點(diǎn)D（圖中未標(biāo)出）到E點(diǎn)距離的范圍。

培養(yǎng)“思維”·重落實(shí)夯基提能升華

1.

關(guān)于折射率，下列說(shuō)法正確的是（

）D.

同一頻率的光由第一種介質(zhì)進(jìn)入第二種介質(zhì)時(shí)，折射率與波長(zhǎng)成正比123456789101112√

1234567891011122.

（2025·四川資陽(yáng)期末）莊子與惠子游于濠梁之上。莊子曰：“鯈魚出

游從容，是魚之樂(lè)也?！比嗽跇蛏嫌^魚（

）A.

人能看到魚，魚不能看到人B.

人看到的魚是經(jīng)反射所成的像C.

魚看到的人的位置比人的實(shí)際位置低D.

人看到的魚的位置比魚的實(shí)際位置高解析：

根據(jù)光路的可逆性可知，若人能看到魚，則魚一定能看到人，A

錯(cuò)誤；人看到的魚是經(jīng)光的折射所成的像，B錯(cuò)誤；人在空氣中，人作為

等效光源，入射角大于折射角，魚沿折射光線的反向延長(zhǎng)線看人，魚看到

的人的位置比人的實(shí)際位置高，C錯(cuò)誤；同理可知D正確。√1234567891011123.

（2025·湖北黃岡期末）如圖所示，MN是空氣與某種液體的分界面，一

束紅光由空氣射到分界面，一部分光被反射，一部分光進(jìn)入液體中。當(dāng)入

射角是45°時(shí)，折射角為30°，則以下說(shuō)法正確的是（

）A.

反射光線與折射光線的夾角為120°C.

該液體對(duì)紅光的全反射臨界角為45°D.

當(dāng)紫光以同樣的入射角從空氣射到分界面時(shí)，折射角也是30°√123456789101112

1234567891011124.

（2024·貴州高考3題）一種測(cè)量液體折射率的V形容器，由兩塊材質(zhì)相

同的直角棱鏡粘合，并封閉其前后兩端制作而成。容器中盛有某種液體，

一激光束從左邊棱鏡水平射入，通過(guò)液體后從右邊棱鏡射出，其光路如圖

所示。設(shè)棱鏡和液體的折射率分別為n0、n，光在棱鏡和液體中的傳播速度

分別為v0、v，則（

）A.

n＜n0，v＞v0B.

n＜n0，v＜v0C.

n＞n0，v＞v0D.

n＞n0，v＜v0√

1234567891011125.

（2024·廣東高考6題）如圖所示，紅綠兩束單色光，同時(shí)從空氣中沿同

一路徑以θ角從MN面射入某長(zhǎng)方體透明均勻介質(zhì)，折射光束在NP面發(fā)生全

反射，反射光射向PQ面。若θ逐漸增大，兩束光在NP面上的全反射現(xiàn)象會(huì)

先后消失。已知在該介質(zhì)中紅光的折射率小于綠光的折射率。下列說(shuō)法正

確的是（

）A.

在PQ面上，紅光比綠光更靠近P點(diǎn)B.

θ逐漸增大時(shí)，紅光的全反射現(xiàn)象先消失C.

θ逐漸增大時(shí)，入射光可能在MN面發(fā)生全反射D.

θ逐漸減小時(shí)，兩束光在MN面折射的折射角逐漸增大√123456789101112

123456789101112

A.

β＝30°B.

β＝37.5°C.

若略微增大α，則光線可以從液面射出D.

若略微減小i，則光線可以從液面射出√√123456789101112

1234567891011127.

如圖甲所示，夏天，在平靜無(wú)風(fēng)的海面上，向遠(yuǎn)方望去，有時(shí)能看到山峰船舶、樓臺(tái)、亭閣、集市等出現(xiàn)在遠(yuǎn)方的空中。如圖乙所示，沙漠里有時(shí)也會(huì)看到遠(yuǎn)處的水源、仙人掌近在咫尺，可望而不可即，這就是“蜃景”。下列有關(guān)蜃景的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A.

海面上，上層空氣的折射率比下層空氣的折射率要小B.

沙面上，上層空氣的折射率比下層空氣的折射率要小C.

A是蜃景，B是景物D.

C是蜃景，D是景物√123456789101112解析：

海面上，下層空氣的溫度比上層的低，密度比上層的大，故海

面附近的空氣折射率從下到上逐漸減小，光線向上射，人眼逆著光有時(shí)會(huì)

看到空中樓閣，這是蜃景；沙面上，下層空氣的溫度比上層的高，密度比

上層的小，故沙漠地表附近的空氣折射率從下到上逐漸增大，光向下射

時(shí)，人眼逆著光有時(shí)會(huì)看到遠(yuǎn)處的水源、仙人掌，這是蜃景。故A、C、D

正確，與題意不符；B錯(cuò)誤，與題意相符。1234567891011128.

（2023·湖北高考6題）如圖所示，楔形玻璃的橫截面POQ的頂角為

30°，OP邊上的點(diǎn)光源S到頂點(diǎn)O的距離為d，垂直于OP邊的光線SN在OQ

邊的折射角為45°。不考慮多次反射，OQ邊上有光射出部分的長(zhǎng)度為

（

）C.

d√123456789101112

123456789101112

9.

（2025·北京人大附中模擬）如圖所示MN為半圓柱體玻璃磚的水平直

徑，O為圓心，兩束平行的a光和b光從真空射到玻璃磚的MN面，都折射到

O點(diǎn)正下方的P點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（

）A.