提升一 光的折射 全反射
例1 如图所示，一救生艇停在平静的水面上，艇前部上端有一标记 ，在其正前方 处有一浮标，测得 、 连线与竖直方向的夹角为53°。潜水员下潜至水下 点时，看到 刚好被浮标挡住，且恰好看到艇尾端后方水面上的景物，已知水的折射率 ，真空中的光速 , 点到艇尾部的水平距离 ，忽略救生艇的吃水深度。
（1）求光在水中的传播速度的大小 ；
（2）求 点到水面的竖直距离 ；
（3）若潜水员从 点竖直上升至 时（图中未标出），水面上方所有的景物都出现在顶角为 的圆锥里，求 点到水面的竖直距离 。
答案：（1） （2） （3）
解析：（1）
（2）根据题意作出光路图，如下图所示
由图可得
（3）由图可知，根据折射定律
所以
又因为 ，
由此可得 点到水面的竖直距离
综合提升
光的折射和全反射
光的折射和全反射分别遵循折射定律和反射定律，这部分知识主要集中在以下几点：折射定律、折射率 ，临界角公式 、光学元件（如平行玻璃砖、全反射棱镜、半圆形玻璃砖等）的光学性质等，需注意问题：
1.入射角 和折射角 都是光线与法线的夹角，在折射现象中，光路是可逆的。
2.介质折射率 。任何介质的折射率都大于1；折射率取决于介质的光学特性和光的频率。当光由光疏介质射入光密介质时，折射角 小于入射角 ；当光由光密介质射入光疏介质时，折射角 大于入射角 ，此时 。
3.全反射现象在现代科技和生活中有着广泛的应用，解决此类问题时要理解全反射的条件和临界角的定义。
4.解题时要根据两个定律作出光路图，再根据几何关系找出各个物理量之间的关系，根据 和 进行分析求解。
