选修34光的折射率练习带

选修34光的折射率练习带选修34光的折射率练习带选修34光的折射率练习带第四章光的折射第1节光的折射定律1．光从一种介质射到它与另一种介质的____________时，一部分或全部光会返回到原介质的现象，叫反射现象．发生反射现象时，反射光芒与入射光芒、法线在________________内，反射光芒与入射光芒分别位于法线的________；反射角________入射角．这就是光的________________．2．光从一种介质射到它与另一种介质的____________时，一部分光进入另一种介质的现象，叫折射现象．发生折射现象时，折射光芒与入射光芒、法线处在________________内，折射光芒与入射光芒分别位于________的两侧；入射角i的正弦与折射角r的正弦成正比，即________．3．光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的________与折射角的________之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率，用符号n表示．4．对于光的折射现象，说法正确的选项是( )．光的流传方向发生改变的现象叫光的折射B．折射定律是托勒密发现的C．人察看盛水容器的底部，发现水变浅了D．若光从空气射入液体中，它的流传速度必然增大5．若某一介质的折射率较大，那么( )．光由空气射入该介质时折射角较大B．光由空气射入该介质时折射角较小C．光在该介质中的速度较大D．光在该介质中的速度较小6．若是光以同一入射角从真空射入不相同介质，则折射率越大的介质( )．折射角越大，表示这种介质对光芒的偏折作用越大B．折射角越大，表示这种介质对光芒的偏折作用越小C．折射角越小，表示这种介质对光芒的偏折作用越大D．折射角越小，表示这种介质对光芒的偏折作用越小1看法规律练知识点一折射现象的定性剖析1．假定地球表面不存在大气层，那么人们察看到的日出时刻与实质存在大气层的状况对照( )2．将提早B．将延后C．某些地域将提早，在另一些地域将延后D．不变2．一个人站在湖畔，察看离岸一段距离的水下的一条鱼，这个人看到的鱼的地点和鱼在水下真切的地点对照较，以下说法中正确的选项是( )．在鱼真切地点的正下方某处B．在鱼真切地点上方的某处C．在鱼真切地点下方偏向察看者的某处D．所给条件不足，无法确定察看到的鱼的地点知识点二对折射率的理解3．对于折射率，以下说法正确的选项是( )多项选择A．依照sini＝n可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比sinrB．依照sinsinri＝n可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比C．依照n＝vc可知，介质的折射率与介质中的光速成反比D．同一频次的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与介质中波长成反比4．两束不相同频次的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图1所示的折射现象(α>β)．以下结论中正确的选项是( )多项选择图1A．在水中的流传速度，光束a比光束b大B．在水中的流传速度，光束a比光束b小C．水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小D．水对光束a的折射率比水对光束b的折射率大3方法技巧练折射定律的应用技巧5．一半径为R的1/4球体放置在水平桌面上，球体由折射率为3的透明资料制成．现有一束垂直于过球心O的竖直平面内的光芒，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2所示．已知入射光芒与桌面的距离为3R/2.求出射角r.4图26．一长直杆长1.5m，垂直立于底部平展、水面安静无波的游泳池中，露出水面部分高0.3m，当阳光以与水面成37°的夹角入射时，杆在游泳池底部所成的影长为多少？(已知水4的折射率n＝3.)1．对于光的反射与折射，以下说法正确的选项是( )5A．光发生反射时，光的流传方向必然改变B．光发生反射时，光的流传方向可能偏转90°C．光发生折射时，必然陪伴着反射现象D．光发生反射时，必然陪伴着折射现象2．如图3所示为地球及其大气层，高空有侦探卫星A接收到地球表面P处发出的光信号，则A感知到的发光物应在( )图3A．图中P点B．图中P点靠M的一侧C．图中P点靠N的一侧D．以上地点都有可能3．如图4所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形．细的单色光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心)，产生反射光束1和透射光束2.已知玻璃柱的折射率为3，入射角为45°(相应的折射角为24°)．现保持入射光不变，将半圆柱绕经过O点垂直于纸面的轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示，则( )多项选择图4A．光束1转过15°B．光束1转过30°C．光束2转过的角度小于15°6D．光束2转过的角度大于15°4．一条光芒以40°的入射角从真空射到平板透明资料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光芒与反射光芒的夹角可能是( )A．小于40°B．在50°～100°之间C．在100°～140°之间D．大于140°5．有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种介质，光芒的流传方向以及光芒与介质分界面的夹角如图5所示，由此能够判断( )图5．光在介质Ⅱ中流传的速度最小B．介质Ⅲ的折射率最小C．光在介质Ⅰ中的流传速度最大D．介质Ⅲ的折射率最大6．如图6所示，有玻璃三棱镜ABC，顶角A为30°，一束光芒垂直于AB射入棱镜，从AC射出进入空气，测得出射光芒与入射光芒夹角为30°，则棱镜的折射率为( )7图6A.1B.2223C.3D.37．如图7所示，两块相同的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是平均的未知透明介质．一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光芒中( )图7A．1、2、3(互相平行)中的任一条都有可能B．4、5、6(互相平行)中的任一条都有可能C．7、8、9(互相平行)中的任一条都有可能D．1、2、3、4、5、6、7、8、9中的任一条都有可能8．如图8所示，半圆玻璃砖的半径R＝10cm，折射率为n＝3，直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点．激光a以入射角r＝30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两个光斑．求两个光斑之间的距离L.8图89．一光芒以很小的入射角i射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃，求出射光芒与入射光芒之间的距离(i很小时，sini≈i，cosi≈1)．第1节光的折射定律答案课前预习练1．分界面同一平面两侧等于反射定律2．分界面同一平面法线sini＝nsinr3．正弦正弦4．Csinin和入射角i共同决5．D[由n＝sinr可知，光由空气射入介质时的折射角是由折射率定的，因此A、B均错．由n＝c可知，介质的折射率越大，光在该介质中的速度越小，故Cv错，D正确．]6．C[依照折射率的定义sini，在入射角相同的状况下，折射角越小的介质，其折n＝sinr射率越大，该介质对光芒的偏折作用越大；反之，折射角越大的介质，其折射率越小，该介9质对光芒的偏折作用越小．故C正确．]讲堂研究练1．B[若是地球周围没有大气层，太阳光将沿直线流传，以以下列图，在地球上B点的人将在太阳抵达A′点时看到日出；而地球表面有大气层时，由于空气的折射率大于1，并且离地球表面越近，大气层的密度越大，折射率越大，太阳光将沿以以下列图AB曲线进入在B处的人眼中，使在B处的人看到了日出．但在B处的人认为光是沿直线流传的，认为太阳位于地平线上的A′点，而此时太阳还在地平线以下，相当于日出时刻提早了，因此无大气层时间出的时间将延后．]议论将大气层看作数层折射率由上到下(地球表面)依次增大的平均介质层叠合而成的；光由折射率较小的介质斜射向折射率较大的介质时，光芒将向法线偏折．以上两点即可确定光在大气中的流传状况．2．B[以以下列图，人在岸上看离岸一段距离的水下的鱼，应是从鱼的地点发出的光(实质上是鱼的反射光)，经折射后射入人的眼睛，看到的是鱼的像．把鱼看做一个发光点S，人看到的是折射光芒的反向延伸线交于发光点S的右上方S′点，这说明人看到的是鱼的虚像，10且地点是偏向右上方，因此选项B正确．]议论此类题目，要依照题意画出光路图，再依照光路图解决题目中提出的问题．3．CD[介质的折射率n与入射角i及折射角r的正弦没关，即A、B错；介质的折射率与介质的光学性质和光在介质中的速度相关，C正确；光由一种介质进入另一种介质频次不变，由n＝c＝λ真f＝λ真得折射率与介质中的波长成反比，D正确．]介介vλfλ议论折射率由介质的性质和入射光的频次共同决定(第7节内容)．4．AC[由公式n＝sini，可得折射率na<nb，C正确，D错误．由v＝c，na<nb知va>vb，sinrnA正确，B错误．]议论①折射率是反应介质光学性质的物理量，它是由介质的性质和入射光的频次共同决定的，同一介质对确定的单色光而言，对应的折射率必然，不相同介质对同一单色光(频次必然)的折射率一般是不相同的，折射率是用比值定义的物理量n＝sini，其中“i”表示光sinr在空气中的入射角，在sini必然的条件下，折射率较大的介质中，光芒的折射角的正弦值sinr较小．可见，光的折射率表示在折射现象中折射光芒有对于入射光芒偏折程度的物理量．②公式n＝cv表示了真空中光速c和光在介质中的速度v与折射率n的关系，折射率较大的介质中，光速较小．5．60°剖析设入射光芒与1/4球体的交点为C，连结OC，OC即为入射点的法线．因此，图中的角α为入射角．过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B.依题意，∠COB＝i.又由△OBC知3sini＝BC＝2R＝3，i＝60°.设光芒在C点的折射角为r1，由折射定律得sini＝3，OCR2sinr1由以上两式得r1＝30°.由几何关系知，光芒在球体的竖直表面上的入射角i1(如图)为30°.由折射定律得sini1＝1，因此sinr＝3，r＝60°.sinr1326．1.3m11剖析依题意作图以以下列图，依照折射定律n＝sini，得sinr＝sini＝sin53°3sinrn4＝，53∠θ2＝37°，影长s＝0.3×tan53m°＋1.2×tan3743m°＝0.3×3m＋1.2×4m＝1.3m.方法总结利用光路图解决光的折射问题的方法：依照题意画出正确的光路图．第一要找到入射的界面，同时正确地作出法线，再根据折射定律和入射光芒画出折射光芒，找到入射角和折射角，要注意入射角、折射角是入射光芒、折射光芒与法线的夹角．sini(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，与折射定律n＝sinr中的各量正确对应，比方必然要确定准哪个角在分子上、哪个角在分母上．sinic(3)利用折射定律n＝sinr、折射率与光速的关系n＝v列方程，联合数学三角函数的关系进行运算．课后坚固练1．ABC[光发生反射时，光的流传方向必然改变，有人认为当入射角为0°，也就是光线垂直界面入射时，反射角为零，光芒不改变方向，实质上光的流传方向改变180°，选项A正确；当入射角为45°时，反射角也为45°，光的流传方向偏转90°，选项B正确；光发生折射时，必然陪伴着反射现象，而当发生全反射现象时，只有反射现象而无折射现象，选项C正确．]122．B[由于大气层的存在，侦探卫星在A处接收到的P处发出的光信号的光路大概如图中实线所示，由图可知选项B正确，A、C、D错误．]3．BC[转动前，光束1(反射光芒)与入射光芒间的夹角为A＝45°×2＝90°，光束2(折射光芒)与入射光芒间的夹角为B＝45°＋(180°－24°)＝201°.转动后，反射光芒与入射光芒的夹角A′＝60°×2＝120°，依照折射定律，sin60°sin＝3，得θ＝30°，则折射光芒与入射光芒θ间的夹角为B′＝60°＋(180°－30°)＝210°，因此ΔA＝A′－A＝30°，ΔB＝B′－B＝9°，故B、C项正确．]4．Csini[由sinr＝n>1，得折射角r<i＝40°，由反射定律得i′＝i＝40°，以以下列图，故折射光线与反射光芒的夹角φ＝180°－i′－r＝140°－r，因此100°<φ<140]°.5．AB[由相对折射率和绝对折射率的关系可知：n1sin45＝°n2sin40°n1<n2n2sin26＝°n3sin40°n2>n3而n13213sin45sin°26＝°nsin40°，因此n>n13即n2>n1>n3，B项对，D项错．由n1v1＝n2v2＝n3v3＝c，可知v2<v1<v3，A项对，C项错．]6．C[顶角A为30°，则光从AC面射出时，在玻璃中的入射角r＝30°.由于出射光芒sini和入射光芒的夹角为30°，因此折射角i＝60°.由光路可逆和折射率的定义可知n＝sinr＝3，C项正确．]7．B[光束射到AC面进入未知的透明介质将发生折射，怎样折射需要比较未知介质与玻璃的折射率，若未知介质折射率大于玻璃，则折射光偏离水平线向上；若未知介质折射率小于玻璃，则折射光偏离水平线向下；还有可能是未知介质与玻璃的折射率相同，不发生折射的特别状况．但不论是哪一种可能状况，折射光射到倒立玻璃三棱镜再次折射后必然沿原来的方向射出．故4、5、6中的任一条都有可能，B项对．]8．23.1cm剖析画出以以下列图的光路图，设折射角为i，依照折射定律n＝sinisinr解得i＝60°由几何知识得，△OPQ为直角三角形，因此两个光斑P、Q之间的距离L＝PA＋AQ＝Rtan30＋°Rtan6