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1、光的折射全反射专项练习附答案1.一束单色光由空气射入截面为半圆形的玻璃砖,再由玻璃砖射出,入射光线的延长线沿半径指向圆心,则在如图所示的四个光路图中,有可能用来表示上述光现象的是 ( ) 2.如图所示,扇形AOB为透明柱状介质的横截面,圆心角AOB=60circ.一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质,经OA折射的光线恰平行于OB. (1)求介质的折射率; (2)折射光线中恰好射到M点的光线 (填”能”或”不能”)发生全反射. 3.如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到F点.已知入射方向与边AB的夹角为q=30E、F分别为边AB、BC的中点,则 A.该
2、棱镜的折射率为3 B.光在F点发生全反射 C.光从空气进入棱镜,波长变小 D.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行 4.一棱镜的截面为直角三角形A=circ,斜边AB=a.棱镜材料的折射率为n=2.在此截面所在的平面内,一条光线以45circ的入射角从AC边的中点M射入棱镜.画出光路图,并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况). 5.实验表明,可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随波长l的变化符合科西经验公式:n=A+lB2+则( ) Cl4,其中A、B、C是正的常量.太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图所示. A.屏上c处是紫光 B.屏上d处是红光 C.屏上b处是紫光 D.
3、屏上a处是红光 6.如图所示,一束单色光射入一玻璃球体,入射角为60circ.已知光线在玻璃球内经一次反射后,再次折射回到空气中时与入射光线平行.此玻璃的折射率为( ) A.2 B.1.5 C.3 D.2 3.频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如图所示,下列说法正确的是( ) A.单色光1的波长小于单色光2的波长 B.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度 C.单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间 D.单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角 4.一半径为R的14球体放置在水平面上,球体由折
4、射率为3的透明材料制成.现有一束光线如图所示平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从竖直表面射出,如图所示.已知入射光线与桌面的距离为 3R2.求出射角q. 来源:学科网1. 光线由空气射入玻璃砖,入射光线沿法线方向,传播方向不变,到达水平面,再由玻璃砖射入空气,若入射角小于临界角,则有部分光线发生反射,部分光线发生折射,折射角大于入射角,若入射角大于临界角,则发生全反射,故可能的情况为C、D. CD 2. 依题意作出光路图 (1)由几何知识可知, 入射角i=60,折射角r=30 根据折射定律得 n=sinisinr代入数据解得 n=3. (2)光由介质射向空气发生全反射的临界角q=射向M点
5、的光线的入射角 ,由几何关系可得 circ-circq,因此不能发生全反射. (1)3 (2)不能 3. 光路图如图所示,n=镜,光速变小,波长变小,C对. AC 4. 设入射角为i,折射角为r,由折射定律得 sinisinrsin60sin30=3,故A对,B、D错;光从空气进入棱 =n 由已知条件及式得 r=30 如果入射光线在法线的右侧,光路图如图所示.设出射点为F,由几何关系可得 来源:学#科#网3AF=8a 3a的位置. 即出射点在AB边上离A点8如果入射光线在法线的左侧,光路图如图所示.设折射光线与AB的交点为D. 由几何关系可知,在D点的入射角 q=60 设全反射的临界角为qC,
6、则 sinqC=1n 由和已知条件得 来源:学科网qC=45 因此,光在D点全反射. 设此光线的出射点为E,由几何关系得DEB=90 BD=a-2AF BE=DBsin30 联立式得 BE=18a 即出射点在BC边上离B点18a的位置. 见解析 5. 根据n=A+Bl2C+l4知波长越长折射率越小,光线偏折越小.从图可知,d光偏折最厉害,折射率最大,应是紫光;a光偏折最轻,折射率最小,应是红光;选项D正确. D 6 如图所示,为光线在玻璃球内的光路图.A、C为折射点,B为反射点,作OD平行于入射光线,故AOD=COD=60 ,所以OAB=30circ,玻璃的折射率 n=sin60sin30=3
7、. C 7. 由折射光路知,1光线的折射率大,频率大,波长小,在介质中的传播速度小,产生全反射的临界角小,AD对,B错.n=所以光的传播时间为t=fraclv=误. AD sinisinr,在玻璃中传播的距离为l=2dsinicsin2rdcosr,传播速度为cn,dsinicsinrcosr,光线的折射角小,所经历的时间长,C错a为8. 设入射光线与14球体的交点为C,连接OC,OC即为入射点的法线.因此,图中的角入射角.过C点作球体水平表面的垂线,垂足为B.依题意,COB=a. 又由OBC知sina=32 ) 设光线在C点的折射角为b,由折射定律得 sinasinb=3 由式得 b=30 由几何关系知,光线在球体的竖直表面上的入射角g(见图)为30circ 由折射定律得sinq=sing13 因此sinq=32,解得q=60 . 60circ
