专题12 几何光学 命题预测 几何光学作为物理学的重要分支。在在即将到来的2025年高考中，光的直线传播、反射和折射定律、光的独立传播定律、全反射原理、光的可逆性原理以及等光程原理等。这些基础定律的理解和应用将是命题的重点。 考生应加强对这些基础知识的理解，通过反复阅读教材、做笔记等方式，确保对每一个定律和原理都能熟练掌握。通过大量的练习，考生可以提高解题速度和准确率。在学习过程中，考生应注重总结归纳，将零散的知识点串联起来，形成完整的知识体系。这有助于考生更好地理解和记忆几何光学知识，提高解题能力。 高频考法 光的折射定律的应用 光的全反射 光的折射与全反射综合应用 考向一：光的折射定律的应用 1.对折射率的理解 (1)公式n＝中，不论光是从真空射入介质，还是从介质射入真空，i总是真空中的光线与法线间的夹角，γ总是介质中的光线与法线间的夹角。 (2)折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关。 (3)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。 (4)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。 (5)同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同。 (6)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中传播速度的大小，v＝。 2.光路的可逆性 在光的折射现象中，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入射光线发生折射。 考向二：全反射 1、全反射及条件 （1）定义：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线将全部消失，只剩下反射光线的现象。 （2）条件： ①光从光密介质射入光疏介质。 ②入射角大于或等于临界角。 2.全反射临界角 （1）定义：折射角等于90°时的入射角。 （2）公式：sin C＝。若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C，由n＝得sin C＝。 （3）大小：介质的折射率n越大，发生全反射的临界角C越小。 01 光的折射定律的应用 1.“道威棱镜”是一种用于光学图像翻转的仪器。如图所示，等腰梯形ABCD是“道威棱镜”的横截面，底角为45°，光1和光2均沿与BC平行的方向射入棱镜，且均在BC面上发生一次全反射后从CD面射出。已知棱镜对光1的折射率为，对光2的折射率，BC=L，光在真空中的传播速度为c，则（ ） A．光1和光2经过棱镜后从CD边射出时均与BC边平行 B．光1在棱镜中的传播时间为 C．光1在棱镜中经过的路程小于光2在棱镜中经过的路程 D．光1在棱镜中传播的时间小于光2在棱镜中传播的时间 【答案】AD 【详解】A．根据几何关系可知，光在AB界面上的折射角等于在CD界面上的入射角，根据光路可逆可知，光在AB界面上的入射角等于在CD界面上的折射角，即光在CD界面上的折射角等于45°，即光1和光2经过棱镜后从CD边射出时均与BC边平行，故A正确； B．由于光1的折射率为，对光2的折射率，根据折射率的定义式可知，光1在AB界面上的折射角大于光2在AB界面上的折射角，由于两光入射点的间距不确定，作出可能的光路如图所示 对光1，根据正弦定理有 则有 由于光在AB界面上的折射角等于在CD界面上的入射角，结合上述求解原理有 则光1在介质中传播的路程 根据折射率的关系式有 ， 光1在棱镜中的传播时间为 解得 故B错误； C．根据正弦定理，结合上述求解光1在介质中传播路程的原理，可知，光2在介质中传播的路程 由于 则有 可知 即有 即光1在棱镜中经过的路程大于光2在棱镜中经过的路程，故C错误； D．根据折射率的关系式有 ， 光2在棱镜中的传播时间为 结合上述有 ， 由于空气中的入射角为，则折射角与均小于，结合上述可知 则有 可知 即光1在棱镜中传播的时间小于光2在棱镜中传播的 ... ...
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