高考物理一轮复习 培优计划 高考必考题突破讲座（13）光的折射与全反射的解题策略突破训练.doc

高考必考题突破讲座(十三)光的折射与全反射的解题策略1利用半圆柱形玻璃，可减小激光光束的发散程度在如图所示的光路中，a为激光的出射点，o为半圆柱形玻璃横截面的圆心，ao过半圆顶点若某条从a点发出的与ao成角的光线，以入射角i入射到半圆弧上，出射光线平行于ao，求此玻璃的折射率解析根据题中的光路图，标出折射角为，则n，又因i，即有n.答案2如图所示，一玻璃球体的半径为r，o为球心，ab为直径来自b点的光线bm在m点射出，出射光线平行于ab，另一光线bn恰好在n点发生全反射已知abm30.求：(1)玻璃的折射率；(2)球心o到bn的距离解析(1)设光线bm在m点的入射角为i，折射角为r，由几何知识可知，i30，r60，根据折射定律得n.(2)光线bn恰好在n点发生全反射，则bno等于临界角c，则sin c，设球心到bn的距离为d，由几何知识可知drsin c联立式得dr答案(1)(2)r3一半圆柱形透明物体横截面如图所示，底面aob镀银(图中粗线)，o表示半圆截面的圆心一束光线在横截面内从m点入射，经过ab面反射后从n点射出已知光线在m点的入射角为30，moa60，nob30.求：(1)光线在m点的折射角；(2)透明物体的折射率解析(1)如图，透明物体内部的光路为折线mpn，q、m点相对于底面ef对称，q、p和n三点共线设在m点处，光的入射角为i，折射角为r，omq，pnf.根据题意有30.由几何关系得pnopqor，所以r60，且r，联立式得r15.(2)根据折射率公式有n，由式得n1.932答案(1)15(2)(或1.932)4(2017江苏苏州二模)如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，a30，c90，三棱镜材料的折射率n，一束与bc面成30角的光线射向bc面(1)试通过计算说明在ac面下方能否观察到折射光线？(2)作出三棱镜内完整的光路图，指出最终的出射光线与最初的入射光线之间的夹角解析(1)在bc面上由折射定律有n，解得r30，由几何关系知，光在ac面上的入射角r60，由临界角的公式sin c得sin c，所以全反射的临界角cc，故光线在ac界面发生全反射，在ac面下方不能观察到折射光线(2)由几何关系可知在ab边上的入射角为30，则射出棱镜时的折射角为60，光路如图所示，最终的出射光线与最初的入射光线之间的夹角为60答案(1)在ac面下方不能观察到折射光线(2)光路如图所示，最终的出射光线与最初的入射光线之间的夹角为605(2017江西南昌二模)如图为由某种透明材料做成的三棱镜的横截面，其形状是边长为a的等边三角形，现用一束宽度为a的单色平行光束，以垂直于bc面的方向正好入射到该三棱镜的ab及ac面上，结果所有从ab、ac面入射的光线进入后恰好全部直接到达bc面试求：(1)该材料对此平行光束的折射率；(2)这些到达bc面的光线从bc面射出后，如果照射到一块平行于bc面的屏上，就会形成光斑，则当屏到bc面的距离d满足什么条件时，此光斑分为两部分？解析(1)考虑从ab面入射的光线，这些光线在棱镜中是平行于ac面的，由对称性可知，光线进入ab面时的入射角和折射角分别为60，30，由折射定律得材料的折射率n(2)如图所示，设o为bc中点，在b点附近折射的光线从bc射出后与直线ao交于d，只要光屏放得比d