第四章 光 （含解析）章末总结 2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

4.1 光的折射 知识点1：折射定律与折射率 一、折射定律 1、光的反射和折射现象 光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质，这个现象叫作光的反射；另一部分光会进入第2种介质，这个现象叫作光的折射。光在反射时遵从反射定律，在折射时遵从折射定律。 2、折射定律 （1）内容：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，即，式中n12是比例常数，它与入射角、折射角的大小无关，只与两种介质的性质有关。 （2）光的方向和传播速度 光从一种介质斜射入另一种介质，传播方向变化，传播速度变化；光垂直两种介质界面入射，传播方向不变，传播速度变化。 （3）光路的可逆性 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。也就是说，在光的折射现象中，光路是可逆的。 二、折射率 1、定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫作这种介质的绝对折射率，简称折射率，用符号n表示。真空的折射率为1，空气的折射率近似为 1。 2、折射率与光速的关系 某种介质的折射率n等于光在真空中的传播速度c与光在介质中的传播速度v之比，即。由于光在真空中的传播速度c大于光在任何介质中的传播速度v，所以任何介质的折射率n都大于1。所以，光从真空射入任何介质时，都大于，即入射角总是大于折射角。 3、折射率的决定因素 介质的折射率的大小由介质本身及光的性质共同决定，不随入射角、折射角的变化而变化。不同颜色的光通过相同的介质时，折射率不同，在可见光中，红光的折射率最小，紫光的折射率最大 【题型1 对光的折射的理解和应用】 1.下列现象中，属于光的折射的是（　　） A．湖中倒影 B．小孔成像 C．插入水中部分的筷子看上去弯了 D．日食 【答案】C 【解析】A．湖中的倒影是光的反射，故A错误； B．小孔成像是光的直线传播，故B错误； C．插入水中部分的筷子看上去弯了是光的折射，故C正确； D．日食是光的直线传播形成，故D错误。 【题型2 折射率问题的分析与计算】 1.某透明材料制成的管道的横截面如图所示，a、b为同心圆。用一束单色光P沿与直径平行的方向射向管道，光束P进入材料的折射光线恰好与圆a相切，并与直径交于A点。已知b的半径是a的两倍，则该材料对单色光P的折射率为（　　） A．1.25 B．1.5 C． D． 【答案】D 【解析】连线如图所示，已知b的半径是a的两倍，且根据几何关系可知，光线入射点与O点、B点组成正三角形，所以P光线入射角为，折射角为，折射率为 故选D。 【题型3 视深与视高问题】 1.一潜水员自水下目测站立于船头的观察者距水面高为，而观察者目测潜水员距水面深，则（　　） A．潜水员实际深度大于，观察者实际高度大于 B．潜水员实际深度小于，观察者实际高度小于 C．潜水员实际深度大于，观察者实际高度小于 D．潜水员实际深度小于，观察者实际高度大于 【答案】C 【解析】光线从空气射入水中时，入射角大于折射角，如图 则潜水员看到立于船头的观察者的位置偏高，而船头的观察者看到潜水员偏浅，所以潜水员的实际深度大于h2，观察者实际高度小于h1。 故选C。 2.在水中同一深度并排放着红、蓝、紫三种颜色的球，若在水面正上方俯视这三个球，感觉最深的（ ） A．紫色球 B．蓝色球 C．红色球 D．三个球同样深 【答案】C 【解析】光源在水中视深与实际深度的关系是 在视深公式中，为看到的深度，为实际深度，n为折射率，由于三种颜色球的实际深度相同，而水对红光的折射率最小，所以看到最深的是红色球。 故选C。 3.赫哲族是我国古老的少数民族之一，世居东北，赫哲族擅长叉鱼，抛叉取鱼，十拿九稳。如图，某次捕鱼时，湖水深 ... ...