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1、小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学2 全反射更上一层楼基础巩固1.关于全反射，下列说法中正确的是（）A.发生全反射时，仍有折射光线，只是折射光线非常弱，因此可以认为不存在折射光线而只有反射光线B.光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象C.光从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射现象D.水或玻璃中的气泡看起来特别亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，在界面发生全反射解析：全反射发生的条件是当光从光密介质射向光疏介质时，且入射角大于或等于临界时发生的现象，发生全反射时全部光线均不进入光疏介质.答案：CD 2.光线由空气透过半圆形玻璃砖，再射入空气的光路图中，如图
2、 13-7-19 所示，正确的是（玻璃的折射率为1.5）（）图 13-7-19 A.图乙、丙、丁 B.图甲、丁 C.图乙、丙 D.图甲、丙解析：光线由空气进入玻璃砖中时，入射角大于折射角，由玻璃砖射入空气时，入射角小于折射角，由临界角计算公式得C=arcsinn1=arcsin5.11=4149,入射角50大于临界角，将发生全反射，故正确答案是A.答案：A 3.如图 13-7-20所示，光线从空气垂直射入折射率为2的棱镜界面的BC上，出射光浅与所在界面的夹角为()图 13-7-20 A.30 B.45 C.60 D.90解析：光路图如图所示，设此棱镜的临界角为C，则 sinC=n1=22,故
3、C=45.光线在AB面上发生全反射，又n=30sinsin=2,所以 sin=22,所以=45.小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学答案：B 4.用折射率为1.5 的玻璃制成等边三棱镜，一束光线垂直于棱镜的一个表面入射.图 13-4-21中光路正确的是（）图 13-4-21 解析：求玻璃的临界角：sinC=n1=325.11，光射向棱镜的另一侧面时，入射角为60，sin60=2332，则 C60，必发生全反射，D选项正确.答案：D 5.截面为等腰三角形的三棱镜，它的两个底角都为30，棱镜的折射率为2.两条平行光线垂直于棱镜底面入射，如图13-4-22 所示，两条光线由棱镜射
4、出时所成的角度为（）图 13-4-22 A.30 B.60 C.90 D.120解析：棱镜材料的临界角：sinC=n1=21=22，则 C=45，从题图可知光线从棱镜内射向另 一 侧 面 的 入 射 角i=30 C，光 线 从 侧 面 折 射 出，根 据 折 射 定 律n=irsinsin,sinr=nsini=2sin30=22，则 r=45，同理可知第二条出射光线偏离法线也 是45，从 图 中 的 四 边 形 可求 出=360-120-90-90=60，=360-135-135-=90-60=30，A选项正确.小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学答案：A 6.（1）用简
5、明的语言表述临界角的定义.（2）玻璃和空气相接触，试画出入射角等于临界角时的光路图，并标明临界角.（3）当透明介质处在真空中时，根据临界角的定义导出透明介质的折射率n 为临界角C的关系式.解析：（1）光从光密介质射到光疏介质中，折射角为90时的入射角叫做临界角.（2）如右图，C为临界角.（3）用 n表示透明介质的折射率，C表示临界角，由折射定律n=Csin90sin得 sinC=n1.7.有人在河中游泳，头部露出水面，在某一些位置当他低头向水中观察时，看到河底有一静止物体跟他眼睛正好在同一竖直线上.这个人再向前游10 m，正好不能看见此物体，河水深_m（水的折射率为4/3）.解析：由题意作图，
6、知C为临界角，则 sinC=n1=43.从图可得sinC=221212h.联立得：43=221212h，解之得：h10.6 m.答案：10.6 m 8.为了测定某种材料制成的长方体的折射率，用一束光线从AB面以 60入射角射入长方体时光线刚好不能从BC面射出，如图 13-7-23 所示.该材料的折射率是_.图 13-7-23 解析：如右图所示，根据折射定律：小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学n=rsin60sin由题意可知：sinC=n1而 C=90 -r 由得cosr=n1而 cosr=r2sin1代入得r2sin1联立和得，n=27.答案：27综合应用9.图 13-7
7、-24 中的等腰直角三角形表示三棱镜，光线垂直于一个面入射，在底面上发生全反射，由此看出棱镜的折射率不可能是（）图 13-7-24 A.1.7 B.1.8 C.1.5 D.1.36 解析：光线射向底边的入射角为45，因为发生全反射，所以临界角要小于45，故 n2，D选项不可能.答案：D 10.三棱镜 ABC的顶角 =41.30，一束白光以较大的入射角从棱镜的一个侧面射入，通过棱镜后从另一侧面射出，在光屏上形成由红到紫的彩色光带如图13-7-25所示，已知各色光在棱镜中的折射率和临界角如下表所表：图 13-7-25 色光红橙黄绿蓝紫折射率1.513 1.514 1.517 1.519 1.528
8、 1.532 小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学临界角41.3741.3441.2541.1740.8840.75当入射角 逐渐减小到零的过程中，彩色光带的变化情况是（）A.紫光最先消失，最后只剩橙、红光B.紫光最先消失，最后只剩黄、橙、红光C.红光最先消失，最后只剩紫、蓝光D.红光最先消失，最后只剩紫、蓝、绿光解析：当入射角 减小时，进入 AB面内的折射角 也减小，射至另一侧面AC上的入射角=41.30,由题中的临界角表可知，此时 已超过黄、绿、蓝、紫各色光的临界角，表示这四种色光不会从AC面出射，由于紫光的临界角最小，在 减小到零的过程中必将最先消失.所以最后仅剩橙光
9、、红光从AC射出.答案：A 11.图 13-7-26所示的直角三棱镜中 A=70，入射光线垂直于AB面，求光线从棱镜第一次折射入空气时的折射角，并作出光路图，已知折射率n=2.图 13-7-26 解析：由 sinC=n1得，临介角 C=45，作垂直 AB的入射光线OO1，在 AC界面上入射点为O1，由图中几何关系可知 1=70，由反射定律得 2=70，作出反射光线O1、O2，在 BC上的入射点O2，由图中的几何关系知，3=5045，光线还发生全反射，由反射定律知4=50，作出反射光线O2O3，在 AC上的入射点为O3，由几何关系可知 5=3045，不 能 发 生 全 反 射，光 线 由O3点
10、折 射 出，根 据 折 射 定 律n=irsinsin，得sinr=nsini=2sin30=221=22，则 6=45.答案：45 光路图如图所示.12.在厚度为d、折射率为n 的大玻璃板下表面，有一个半径为r 的圆形发光面.为了从玻璃板的上方看不见这个圆形发光面，可在玻璃板的上表面贴一块圆形纸片，问所贴纸片的最小半径应为多大？解析：根据题述，光路如图所示，S 点为圆形发光面边缘上一点.由该点发出的光线能射出小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学玻璃板的范围由临界光线SA确定，当入射角大于临界角C时，光线就不能射出玻璃板了.答案：图中 r=dtanC=dCCcossin,而 sinC=n1，则 cosC=nn12,所以 r=12nd故应贴圆纸片的最小半径R=r+r=r+12nd