粤教版选修34 认识 光的全反射现象 第1课时 作业.docx

认识光的全反射现象1下列光线由空气射入半圆形玻璃砖，或者由玻璃砖射入空气的光路图中，正确的是(玻璃的折射率为1.5)()解析：选bde光由空气进入玻璃时，折射角小于入射角，a图错误，b图正确；光由玻璃进入空气时，发生全反射的临界角sin c，sin 45，将发生全反射，c图错误，d图正确；sin 30，不会发生全反射，e图正确。2.(2018石家庄一中检测)直线p1p2过均匀玻璃球球心o，细光束a、b平行且关于p1p2对称，由空气射入玻璃球的光路如图。a、b光相比()a玻璃对a光的折射率较小b玻璃对a光的临界角较大cb光在玻璃中的传播速度较小db光在玻璃中的传播时间较短e两种光在玻璃中的传播时间相等解析：选abc由题图可判断出玻璃对光束b的折射率大于对光束a的，a正确；根据公式sin c，可知玻璃对a光的临界角大于b光的临界角，b正确；根据公式n，可知b光在玻璃中的传播速度比a光小，c正确；根据以上分析结合题图可知，b光在玻璃中走过的距离比a光大，同时传播速度比a光小，于是传播时间比a光长，d、e错误。3.一玻璃半圆柱置于空气中，其横截面(纸面)如图所示，o为半圆的圆心。一束由红光和紫光组成的复色光，沿半径po方向射入半圆柱后被分成两束光oa、ob，pon。已知折射光ob是单色光，光线po可在纸面内绕o点顺时针旋转()，逆时针旋转(90)，则下列说法正确的是()aob是红光boa是由红光和紫光组成的复色光c玻璃对紫光的折射率小于d顺时针旋转时，光线ob可能消失，光线oa绕o点逆时针旋转e逆时针旋转时，光线ob可能消失，光线oa绕o点顺时针旋转解析：选abe光在界面发生反射和折射，入射角相同时，红光折射角小于紫光折射角，折射光ob是红光，紫光已经发生了全反射，a正确；反射光oa是由红光和紫光组成的复色光，b正确；题图中角大于或等于紫光全反射的临界角，由sin 可得玻璃对紫光的折射率n，c错误；若光线po在纸面内绕o点顺时针旋转()，入射角减小，则光线ob不可能消失，光线oa绕o点逆时针旋转，d错误；若光线po在纸面内绕o点逆时针旋转(90)，入射角增大，则光线ob可能消失，光线oa绕o点顺时针旋转，e正确。4.一光纤通讯中信号传播的主要载体是光纤，它的结构如图所示，可看成一段直线，其内芯和外套的材料不同，光在内芯中传播，下列关于光纤的说法中正确的是()a内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射b内芯的折射率比外套的大，光传播时在外套与外界的界面上发生全反射c波长越长的光在光纤中传播的速度越大d频率越大的光在光纤中传播的速度越大e若紫光以如图所示角度入射时，恰能在光纤中发生全反射，则改用红光以同样角度入射时，不能在光纤中发生全反射解析：选ace由光纤的应用原理可知，内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射，故a正确，b错误；波长越长的光，频率越小，介质对它的折射率n越小，根据公式v，光在光纤中传播的速度越大，故c正确，d错误；根据sin c知，折射率越大，全反射临界角越小，红光的折射率小，则全反射临界角大，若紫光恰能发生全反射，则红光不能发生全反射，故e正确。5(2017江苏高考)人的眼球可简化为如图所示的模型。折射率相同、半径不同的两个球体共轴。平行光束宽度为d，对称地沿轴线方向射入半径为r的小球，会聚在轴线上的p点。取球体的折射率为，且dr。求光线的会聚角。(示意图未按比例画出)解析：由几何关系sin i，解得i45则由折射定律n，解得r30且ir，解得30。答案：306.如图所示，aob是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角76，今有一细束单色光在横截面内从oa边上的点e沿垂直于oa的方向射入玻璃砖，光线直接到达ab面且恰好未从ab面射出。已知oeoa，cos 530.6，求：(1)玻璃砖的折射率n；(2)光线第一次从ob射出时折射角的正弦值。解析：(1)因oeoa，由数学知识知光线在ab面的入射角等于37，光线恰好未从ab面射出，即ab面的入射角等于临界角，则临界角为c37由sin c得n。(2)光路图如图所示，据几何知识得76，则ob面入射角为1802c30设光线第一次从ob射出时的折射角为r，由n得sin r。答案：(1)(2)7.某探究小组的同学利用直角三棱镜做光学实验，直角三棱镜的截面如图所示，棱镜的折射率为，30，bc边长度为a，p为垂直于直线bco的光屏。现有一宽度等于ab边长度的平行单色光束垂直射向ab面，已知sin 75，cos 75。求：(1)光线从ac面射出时的折射角；(2)在光屏p上被折射光线照亮的光带的宽度。解析：(1)光线射入ab面后方向不变，射到ac面上的入射角i30，如图甲所示，设折射角为r，根据折射定律有sin 30sin r，解得r45。(2)如图乙所示，可知折射光线在光屏上的光带宽度等于ce，eac45，eca30，ac2a在aec中，根据正弦定理有解得ce(22)a。答案：(1)45(2)(22)a8(2016全国卷)如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源a，它到池边的水平距离为3.0 m。从点光源a射向池边的光线ab与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为。(1)求池内的水深；(2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0 m。当他看到正前下方的点光源a时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45。求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字)。解析：(1)如图，设到达池边的光线的入射角为i，依题意，水的折射率n，光线的折射角90。由折射定律有nsin isin 由几何关系有sin i式中，l3.0 m，h是池内水的深度。联立式并代入题给数据得h m2.6 m。(2)设此时救生员的眼睛到池边的距离为x。