光的折射与全反射(有答案)

1、第3课时光的折射全反射 折射定律与折射率的理解和应用1、如图所示，光线以入射角1从空气射向折射率n的玻璃表面(1)当入射角145°时，求反射光线与折射光线间的夹角.(2)当入射角1为何值时，反射光线与折射光线间的夹角90°？答案(1)105°(2)arctan 解析(1)设折射角为2，由折射定律n得sin 2，所以，230°.因为1145°，所以180°45°30°105°.(2)因为1290°，所以，sin 2sin (90°1)cos 1cos 1由折射定律得tan 1，1arct

2、an .2、已知介质对某单色光的临界角为，则 ()A该介质对此单色光的折射率等于B此单色光在该介质中的传播速度等于c·sin (c为真空中的光速)C此单色光在该介质中的波长是在真空中波长的sin 倍D此单色光在该介质中的频率是真空中的答案ABC解析介质对该单色光的临界角为，它的折射率n，A项正确；此单色光在介质中的传播速度和波长分别为vcsin ，B正确；0sin ，所以0sin 1，故C项正确；而光的频率是由光源决定的，与介质无关，故D项错误3、如图所示是一种折射率n1.5的棱镜，现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的正弦值为sin i0.75.求：(1)光在棱镜中

3、传播的速率；(2)通过计算说明此束光线射出棱镜后的方向并画出光路图(不考虑返回到AB面上的光线)答案见解析解析(1)由n得v2×108 m/s(2)设光线进入棱镜后的折射角为r，由n，得sin r0.5，r30°，光线射到BC界面时的入射角i190°45°45°由于sin 45°>，所以光线在BC边发生全反射，光线沿DE方向射出棱镜后的方向与AC边垂直，光路图如图所示4、如图所示，ABCD为一直角梯形棱镜的截面，C60°，P为垂直于直线BC的光屏，现用一宽度等于AB边的单色平行光束垂直射向AB面，经棱镜折射后在屏P上形

4、成宽度等于AB的一条光带，求棱镜的折射率解析光路图如图所示，根据题意有1230°，则根据几何关系有tan 30°tan 30°在DEF中，tan 3，解得330°由折射定律可得n，解得n答案5、如图所示，在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ，OPOQR，一束单色光垂直OP面射入玻璃体，在OP面上的入射点为A，OA，此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出，且与x轴交于D点，ODR，求该玻璃的折射率答案解析作光路图如图所示在PQ面上的入射角sin 1，130°由几何关系可得260°折射率n6、如图所示为用某种透明材料

5、制成的一块柱形棱镜的截面图，圆弧CD为半径为R的四分之一的圆周，圆心为O，光线从AB面上的某点入射，入射角145°，它进入棱镜后恰好以临界角射在BC面上的O点(1)画出光线由AB面进入棱镜且从CD弧面射出的光路图；(2)求该棱镜的折射率n；(3)求光线在该棱镜中传播的速度大小v(已知光在空气中的传播速度c3.0×108 m/s)解析(1)光路图如图所示(2)光线在BC面上恰好发生全反射，入射角等于临界角Csin C，cos C.光线在AB界面上发生折射，折射角290°C，由几何关系得sin 2cos C，由折射定律得n由以上几式联立解得n(3)光速v×1

6、08 m/s答案(1)见解析图(2)(3)×108 m/s7、为测量一块等腰直角三棱镜ABD的折射率，用一束激光沿平行于BD边的方向射向直角边AB边，如图8所示激光束进入棱镜后射到另一直角边AD边时，刚好能发生全反射该棱镜的折射率为多少？图8答案解析作出法线如图所示n，n，Cr90°即解得tan C，sin C，n.8、如图所示，MNPQ是一块截面为正方形的玻璃砖，正方形的边长为30 cm，有一束很强的细光束AB射到玻璃砖的MQ面上，入射点为B，该光束从B点进入玻璃砖后再经QP面反射沿DC方向射出其中B为MQ的中点，ABM30°，PD7.5 cm，CDN30

7、76;.试在原图上准确画出该光束在玻璃砖内的光路图，并求出该玻璃砖的折射率解析找出B点关于界面QP的对称点E，连接ED交QP于F点，即光束在F点发生反射，所以其光路图如图所示由几何关系得DE cm37.5 cmsin 20.6由折射定律得n1.44.答案见解析图1.44对全反射的考查9、如图是透明圆柱介质的横截面，C、D为圆上两点一束单色光沿BC方向入射，从D点射出已知COD90°，BCO120°.(1)求介质的折射率； (2)改变BCO的大小，能否在介质的内表面发生全反射？答案(1)(2)不能解析(1)作出光路图如图，由几何关系知60°，45°；折射率

8、n.(2)由光路可逆可知，光不可能在介质内表面发生全反射10、(2009·浙江理综·18)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30°， E、F 分别为边AB、BC 的中点，则()A该棱镜的折射率为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点的光束平行答案AC解析由几何关系可得入射角160°，折射角230°，由n，A对；由sin C，临界角C>30°，故在F点不发生全反射，B错；由n知光进入棱镜波长变小，C对；F点出射的光束与B

9、C边的夹角为30°，与入射光线不平行，D错；故选A、C.11、 如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角AOB60°.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，以下对介质的折射率值及折射光线中恰好射到M点的光线能不能发生全反射的说法正确的是()A.，不能发生全反射B.，能发生全反射C.，不能发生全反射D.，能发生全反射答案A解析画出光路图，并根据几何关系标出角度，如图所示由图可知，介质的折射率n；因为sin 30°<sin C，所以折射光线中恰好射到M点的光线不能发生全反射，选项A正确12、如图所示，直角三角形ABC为一三棱镜的横截面，A30°.一束单色光从空气射向BC上的E点，并偏折到AB上的F点，光线EF平行于底边AC.已知入射光与BC边的夹角为30°.试通过计算判断光在F点能否发生全