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高考物理备考指南：光的反射和折射

高中物理，许多同学都认为很难，以至于选考的情况下，物理逐渐“冷门”，其实，物理还是要学的，我们生活中很多现象是离不开物理的。就拿物理中的光的反射和折射来说，学者认为古希腊哲人希隆就已经发现了入射角与反射角相等的规律。但直到1657年，法国数学家费马(P.Fermat，1601-1665)用光程最短原理才使其得到科学的证明。光的反射规律应用广泛，大至天文望远镜、潜望镜，小至水中倒影等，都由它而来。下面为你整理了光的反射和折射的知识点。

1.光的直线传播

(1)光在同一种均匀介质中沿直线传播。小孔成像，影的形成，日食和月食都是光直线传播的例证。

(2)影是光被不透光的物体挡住所形成的暗区。影可分为本影和半影，在本影区域内完全看不到光源发出的光，在半影区域内只能看到光源的某部分发出的光.点光源只形成本影，非点光源一般会形成本影和半影。本影区域的大小与光源的面积有关，发光面越大，本影区越小。

(3)日食和月食：

人位于月球的本影内能看到日全食，位于月球的半影内能看到日偏食，位于月球本影的延伸区域(即“伪本影”)能看到日环食;当月球全部进入地球的本影区域时，人可看到月全食。月球部分进入地球的本影区域时，看到的是月偏食。

2.光的反射现象：光线入射到两种介质的界面上时，其中一部分光线在原介质中改变传播方向的现象。

(1)光的反射定律：

①反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居于法线两侧。②反射角等于入射角。

(2)反射定律表明，对于每一条入射光线，反射光线是唯一的，在反射现象中光路是可逆的。

★3.平面镜成像

(1)像的特点：平面镜成的像是正立等大的虚像，像与物关于镜面为对称。

(2)光路图作法：根据平面镜成像的特点，在作光路图时，可以先画像，后补光路图。

(3)充分利用光路可逆：在平面镜的计算和作图中要充分利用光路可逆。

4.光的折射：(1)光由一种介质射入另一种介质时，在两种介质的界面上将发生光的传播方向改变的现象叫光的折射。

(2)光的折射定律：①折射光线，入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居于法线两侧。

②入射角的正弦跟折射角的正弦成正比，即sini/sinr=常数。(3)在折射现象中，光路是可逆的。

★5.折射率：光从真空射入某种介质时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的折射率，折射率用n表示，即n=sini/sinr。

某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c跟光在这种介质中的传播速度v之比，即n=c/v，因c>v，所以任何介质的折射率n都大于1.两种介质相比较，n较大的介质称为光密介质，n较小的介质称为光疏介质。

★6.全反射和临界角

(1)全反射：光从光密介质射入光疏介质，或光从介质射入真空(或空气)时，当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射。

(2)全反射的条件

①光从光密介质射入光疏介质，或光从介质射入真空(或空气)。②入射角大于或等于临界角。

(3)临界角：折射角等于90°时的入射角叫临界角，用C表示sinC=1/n

7.光的色散：白光通过三棱镜后，出射光束变为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的光束，这种现象叫做光的色散。

(1)同一种介质对红光折射率小，对紫光折射率大。

(2)在同一种介质中，红光的速度最大，紫光的速度最小。

(3)由同一种介质射向空气时，红光发生全反射的临界角大，紫光发生全反射的临界角小。

8.全反射棱镜：横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。选择适当的入射点，可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转90o(右图1)或180o(右图2)。要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生全反射。

玻璃砖：所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱。当光线从上表面入射，从下表面射出时，其特点是：⑴射出光线和入射光线平行;⑵各种色光在第一次入射后就发生色散;⑶射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关;⑷可利用玻璃砖测定玻璃的折射率。