光的反射折射全反射一輪復(fù)習(xí)20161112重點(diǎn)講義

1、第第 1 節(jié)節(jié)光的折射光的折射全反射全反射一、夯實(shí)基礎(chǔ)1假設(shè)地球表面不存在大氣層，那么人們觀察到的日出時(shí)刻與實(shí)際存在大氣層的情況相比假設(shè)地球表面不存在大氣層，那么人們觀察到的日出時(shí)刻與實(shí)際存在大氣層的情況相比()A將提前將提前B將延后將延后C某些區(qū)域?qū)⑻崆?，在另一些地區(qū)將延后某些區(qū)域?qū)⑻崆?，在另一些地區(qū)將延后D不變不變2兩束不同頻率的單色光兩束不同頻率的單色光 a、b 從空氣平行射入水中，發(fā)生了如圖所示的折射現(xiàn)象從空氣平行射入水中，發(fā)生了如圖所示的折射現(xiàn)象()下列結(jié)論中正確的是下列結(jié)論中正確的是()A在水中的傳播速度，光束在水中的傳播速度，光束 a 比光束比光束 b 大大B在水中的傳播速度，光

2、束在水中的傳播速度，光束 a 比光束比光束 b 小小C水對(duì)光束水對(duì)光束 a 的折射率比水對(duì)光束的折射率比水對(duì)光束 b 的折射率小的折射率小D水對(duì)光束水對(duì)光束 a 的折射率比水對(duì)光束的折射率比水對(duì)光束 b 的折射率大的折射率大3一半徑為一半徑為 R 的的 1/4 球體放置在水平桌面上球體放置在水平桌面上，球體由折射率為球體由折射率為 3的透明材料制成的透明材料制成現(xiàn)有一束現(xiàn)有一束垂直于過(guò)球心垂直于過(guò)球心 O 的豎直平面內(nèi)的光線的豎直平面內(nèi)的光線，平行于桌面射到球體表面上平行于桌面射到球體表面上，折射入球體后再?gòu)呢Q直表面射出折射入球體后再?gòu)呢Q直表面射出，如圖所示如圖所示已已知入射光線與桌面的距離為

3、知入射光線與桌面的距離為3R/2.求出射角求出射角.4一長(zhǎng)直桿長(zhǎng)一長(zhǎng)直桿長(zhǎng) 1.5 m，垂直立于底部平坦垂直立于底部平坦、水面平靜無(wú)波的游泳池中水面平靜無(wú)波的游泳池中，露出水面部分高露出水面部分高 0.3m，當(dāng)陽(yáng)光以與水面成，當(dāng)陽(yáng)光以與水面成 37的夾角入射時(shí)，桿在游泳池底部所成的影長(zhǎng)為多少？的夾角入射時(shí)，桿在游泳池底部所成的影長(zhǎng)為多少？(已知水的折射率已知水的折射率 n43.)5如圖所示如圖所示，半圓形玻璃磚放在空氣中半圓形玻璃磚放在空氣中，三條同一顏色三條同一顏色、強(qiáng)度相同的光線強(qiáng)度相同的光線，均由空氣射入玻璃磚均由空氣射入玻璃磚，到達(dá)玻璃磚的圓心到達(dá)玻璃磚的圓心位置下列說(shuō)法正確的是位置下

4、列說(shuō)法正確的是()A假若三條光線中有一條在假若三條光線中有一條在 O 點(diǎn)發(fā)生了全反射，那一定是點(diǎn)發(fā)生了全反射，那一定是 aO 光線光線B假若光線假若光線 bO 能發(fā)生全反射，那么光線能發(fā)生全反射，那么光線 cO 一定能發(fā)生全反射一定能發(fā)生全反射C假若光線假若光線 bO 能發(fā)生全反射，那么光線能發(fā)生全反射，那么光線 aO 一定能發(fā)生全反射一定能發(fā)生全反射D假若光線假若光線 aO 恰能發(fā)生全反射，則光線恰能發(fā)生全反射，則光線 bO 的反射光線比光線的反射光線比光線 cO 的反射光線的亮度大的反射光線的亮度大6光在某種介質(zhì)中傳播的速度為光在某種介質(zhì)中傳播的速度為 1.5108m/s，光從此介質(zhì)射向空

5、氣并發(fā)生全反射時(shí)的臨界角是，光從此介質(zhì)射向空氣并發(fā)生全反射時(shí)的臨界角是()A15B30C45D607已知介質(zhì)對(duì)某單色光的臨界角為已知介質(zhì)對(duì)某單色光的臨界角為 C，則，則()A該介質(zhì)對(duì)單色光的折射率等于該介質(zhì)對(duì)單色光的折射率等于1sin CB此單色光在該介質(zhì)中的傳播速度等于此單色光在該介質(zhì)中的傳播速度等于 csin C(c 是光在真空中的傳播速度是光在真空中的傳播速度)C 此單色光在該介質(zhì)中的傳播波長(zhǎng)是在真空中波長(zhǎng)的此單色光在該介質(zhì)中的傳播波長(zhǎng)是在真空中波長(zhǎng)的 sin C 倍倍D 此單色光在該介質(zhì)中的頻率是在真空中的此單色光在該介質(zhì)中的頻率是在真空中的1sin C倍倍8. 如圖所示，空氣中有一折

6、射率為如圖所示，空氣中有一折射率為 2的玻璃柱體，其橫截面是圓心角為的玻璃柱體，其橫截面是圓心角為 90、半徑為、半徑為 R 的扇形的扇形 OAB，一束平行光平，一束平行光平行于橫截面，以行于橫截面，以 45入射角照射到入射角照射到 OA 上，上，OB 不透光，若只考慮首次入射到圓弧不透光，若只考慮首次入射到圓弧AB上的光，則上的光，則AB上有光透出部上有光透出部分的弧長(zhǎng)為分的弧長(zhǎng)為()A.16RB.14RC.13RD.512R9、為測(cè)量一塊等腰直角三棱鏡為測(cè)量一塊等腰直角三棱鏡 ABD 的折射率，用一束激光沿平行于的折射率，用一束激光沿平行于 BD 邊的方向射向直角邊邊的方向射向直角邊 AB

7、 邊，如圖所示激邊，如圖所示激光束進(jìn)入棱鏡后射到另一直角邊光束進(jìn)入棱鏡后射到另一直角邊 AD 邊時(shí)，剛好能發(fā)生全反射該棱鏡的折射率為多少？邊時(shí)，剛好能發(fā)生全反射該棱鏡的折射率為多少？10、如圖如圖 5 所示，直角三角形所示，直角三角形 ABC 為一三棱鏡的橫截面，為一三棱鏡的橫截面，A30.一束單色光從空氣射向一束單色光從空氣射向 BC 上的上的 E 點(diǎn)，并偏折點(diǎn)，并偏折到到AB 上的上的 F 點(diǎn)，光線點(diǎn)，光線 EF 平行于底邊平行于底邊 AC.已知入射光與已知入射光與 BC 邊的夾角為邊的夾角為30.試通過(guò)計(jì)算判斷該束光在試通過(guò)計(jì)算判斷該束光在 F 點(diǎn)能否發(fā)生點(diǎn)能否發(fā)生全反射全反射三、課后鞏

8、固三、課后鞏固1若某一介質(zhì)的折射率較大，那么若某一介質(zhì)的折射率較大，那么()A光由空氣射入該介質(zhì)時(shí)折射角較大光由空氣射入該介質(zhì)時(shí)折射角較大B光由空氣射入該介質(zhì)時(shí)折射角較小光由空氣射入該介質(zhì)時(shí)折射角較小C光在該介質(zhì)中的速度較大光在該介質(zhì)中的速度較大D光在該介質(zhì)中的速度較小光在該介質(zhì)中的速度較小2如果光以同一入射角從真空射入不同介質(zhì)，則折射率越大的介質(zhì)如果光以同一入射角從真空射入不同介質(zhì)，則折射率越大的介質(zhì)()A折射角越大折射角越大，表示這種介質(zhì)對(duì)光線的偏折作用越大表示這種介質(zhì)對(duì)光線的偏折作用越大B折射角越大折射角越大，表示這種介質(zhì)對(duì)光線的偏折作用越小表示這種介質(zhì)對(duì)光線的偏折作用越小C折射角越小折

9、射角越小，表示這種介質(zhì)對(duì)光線的偏折作用越大表示這種介質(zhì)對(duì)光線的偏折作用越大D折射角越小折射角越小，表示這種介質(zhì)對(duì)光線的偏折作用越小表示這種介質(zhì)對(duì)光線的偏折作用越小3關(guān)于全反射，下列說(shuō)法中正確的是關(guān)于全反射，下列說(shuō)法中正確的是()A發(fā)生全反射時(shí)，仍有折射光線，只是折射光線非常弱，因此可以認(rèn)為不存在折射光線而只有反射光線發(fā)生全反射時(shí)，仍有折射光線，只是折射光線非常弱，因此可以認(rèn)為不存在折射光線而只有反射光線B光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，一定會(huì)發(fā)生全反射光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，一定會(huì)發(fā)生全反射C光線從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時(shí)，不可能發(fā)生全反射光線從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時(shí)，不可能發(fā)生全反射D水或

10、玻璃中的氣泡看起來(lái)特別亮，就是因?yàn)楣鈴乃虿Ａ湎驓馀輹r(shí)，在界面發(fā)生了全反射水或玻璃中的氣泡看起來(lái)特別亮，就是因?yàn)楣鈴乃虿Ａ湎驓馀輹r(shí)，在界面發(fā)生了全反射4如圖所示為地球及其大氣層，高空有偵察衛(wèi)星如圖所示為地球及其大氣層，高空有偵察衛(wèi)星 A 接收到地球表面接收到地球表面 P 處發(fā)出的光信號(hào)，則處發(fā)出的光信號(hào)，則 A 感知到感知到的發(fā)光物應(yīng)在的發(fā)光物應(yīng)在()A圖中圖中 P 點(diǎn)點(diǎn)B圖中圖中 P 點(diǎn)靠點(diǎn)靠 M 的一側(cè)的一側(cè)C圖中圖中 P 點(diǎn)靠點(diǎn)靠 N 的一側(cè)的一側(cè)D以上位置都有可能以上位置都有可能5有有、三種介質(zhì)，光線的傳播方向以及光線與介質(zhì)分界面的夾角如圖所示，由此可以判斷三種介質(zhì)，光線的傳播方

11、向以及光線與介質(zhì)分界面的夾角如圖所示，由此可以判斷()A光在介質(zhì)光在介質(zhì)中傳播的速度最小中傳播的速度最小B介質(zhì)介質(zhì)的折射率最小的折射率最小C光在介質(zhì)光在介質(zhì)中的傳播速度最大中的傳播速度最大D介質(zhì)介質(zhì)的折射率最大的折射率最大6如圖如圖 8 所示，有玻璃三棱鏡所示，有玻璃三棱鏡 ABC，頂角，頂角 A 為為 30，一束光線垂直于，一束光線垂直于 AB 射入棱鏡，從射入棱鏡，從 AC 射出射出進(jìn)入空氣，測(cè)得出射光線與入射光線夾角為進(jìn)入空氣，測(cè)得出射光線與入射光線夾角為 30，則棱鏡的折射率為，則棱鏡的折射率為()A.12B.22C. 3D.337如圖所示如圖所示，兩塊相同的玻璃直角三棱鏡兩塊相同的玻

12、璃直角三棱鏡 ABC，兩者的兩者的 AC 面是平行放置的面是平行放置的，在它們之間是均勻的未知透明介質(zhì)在它們之間是均勻的未知透明介質(zhì)一一單色細(xì)光束單色細(xì)光束 O 垂直于垂直于 AB 面入射，在圖示的出射光線中面入射，在圖示的出射光線中()A1、2、3(彼此平行彼此平行)中的任一條都有可能中的任一條都有可能B4、5、6(彼此平行彼此平行)中的任一條都有可能中的任一條都有可能C7、8、9(彼此平行彼此平行)中的任一條都有可能中的任一條都有可能D1、2、3、4、5、6、7、8、9 中的任一條都有可能中的任一條都有可能8某同學(xué)由于沒(méi)有量角器，他在完成了光路圖后，以某同學(xué)由于沒(méi)有量角器，他在完成了光路圖

13、后，以 O 點(diǎn)為圓心，點(diǎn)為圓心，10 cm 為半徑畫(huà)圓，分別為半徑畫(huà)圓，分別交線段交線段 OA 于于 A 點(diǎn)，交線段點(diǎn)，交線段 OO的延長(zhǎng)線于的延長(zhǎng)線于 C 點(diǎn)，過(guò)點(diǎn)，過(guò) A 點(diǎn)作法線點(diǎn)作法線 NN的垂線的垂線 AB 交交 NN于于 B 點(diǎn)點(diǎn)，過(guò)過(guò) C 點(diǎn)作法線點(diǎn)作法線 NN的垂線的垂線 CD 交交 NN于于 D 點(diǎn)點(diǎn)，如圖如圖 11 所示所示用刻度尺量得用刻度尺量得 OB8 cm，CD4 cm，由此可得出玻璃的折射率，由此可得出玻璃的折射率 n_.9.如圖所示如圖所示，半圓玻璃磚的半徑半圓玻璃磚的半徑 R10 cm，折射率為折射率為 n 3，直徑直徑 AB 與屏幕與屏幕 MN 垂直并接觸于垂

14、直并接觸于 A 點(diǎn)點(diǎn)激光激光 a 以入射以入射角角130射向半圓玻璃磚的圓心射向半圓玻璃磚的圓心 O，結(jié)果在水平屏幕，結(jié)果在水平屏幕 MN 上出現(xiàn)兩個(gè)光斑求兩個(gè)光斑之上出現(xiàn)兩個(gè)光斑求兩個(gè)光斑之間的距離間的距離 L.10. 光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)如圖光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)如圖，其內(nèi)芯和外套材料不同其內(nèi)芯和外套材料不同，光在內(nèi)芯中傳播光在內(nèi)芯中傳播。以下關(guān)于光導(dǎo)纖維的以下關(guān)于光導(dǎo)纖維的說(shuō)法正確的是說(shuō)法正確的是()A內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射B內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射內(nèi)芯的折射率比

15、外套的小，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射C內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生折射內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生折射D內(nèi)芯的折射率與外套的相同，外套的材料有韌性，可以起保護(hù)作用內(nèi)芯的折射率與外套的相同，外套的材料有韌性，可以起保護(hù)作用11一玻璃磚橫截面如圖所示一玻璃磚橫截面如圖所示，其中其中 ABC 為直角三角形為直角三角形(AC 邊未畫(huà)出邊未畫(huà)出)，AB 為直角邊為直角邊，ABC45；ADC 為一圓弧為一圓弧，其圓心在其圓心在 BC 邊的中點(diǎn)邊的中點(diǎn)此玻璃的折射率為此玻璃的折射率為 1.5.P 為一貼近玻璃磚放置的為一貼近玻璃磚放置的、與

16、與 AB 垂直的光屏垂直的光屏若一束寬度與若一束寬度與 AB 邊長(zhǎng)邊長(zhǎng)度相等的平行光從度相等的平行光從 AB 邊垂直射入玻璃磚，則邊垂直射入玻璃磚，則()A從從 BC 邊折射出一束寬度與邊折射出一束寬度與 BC 邊長(zhǎng)度相等的平行光邊長(zhǎng)度相等的平行光B屏上有一亮區(qū)，其寬度小于屏上有一亮區(qū)，其寬度小于 AB 邊的長(zhǎng)度邊的長(zhǎng)度C屏上有一亮區(qū)，其寬度等于屏上有一亮區(qū)，其寬度等于 AC 邊的長(zhǎng)度邊的長(zhǎng)度D當(dāng)屏向遠(yuǎn)離玻璃磚的方向平行移動(dòng)時(shí)，屏上亮區(qū)先逐漸變小然后逐漸變大當(dāng)屏向遠(yuǎn)離玻璃磚的方向平行移動(dòng)時(shí)，屏上亮區(qū)先逐漸變小然后逐漸變大12.如圖所示如圖所示，一段橫截面為正方形的玻璃棒一段橫截面為正方形的玻璃

17、棒，中間部分彎成四分之一圓弧形狀中間部分彎成四分之一圓弧形狀，一細(xì)束單色光由一細(xì)束單色光由 MN 端面的中點(diǎn)垂直端面的中點(diǎn)垂直射入，恰好能在弧面射入，恰好能在弧面 EF 上發(fā)生全反射，然后垂直上發(fā)生全反射，然后垂直 PQ 端面射出端面射出(1)求該玻璃棒的折射率求該玻璃棒的折射率(2)若將入射光向若將入射光向 N 端平移，當(dāng)?shù)谝淮紊涞交∶娑似揭?，?dāng)?shù)谝淮紊涞交∶?EF 上時(shí)上時(shí)_(填填“能能”“”“不能不能”或或“無(wú)法確定能否無(wú)法確定能否”)發(fā)生全反射發(fā)生全反射13一束單色光由左側(cè)射入盛有清水的薄壁圓柱形玻璃杯一束單色光由左側(cè)射入盛有清水的薄壁圓柱形玻璃杯，圖為過(guò)軸線的截面圖圖為過(guò)軸線的截面圖

18、，調(diào)整入射角調(diào)整入射角，使光線恰好在水和空使光線恰好在水和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射率為氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射率為43，求，求 sin 的值的值14、如圖所示，在坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有一橫截面為四分之一圓周的柱狀玻璃體如圖所示，在坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有一橫截面為四分之一圓周的柱狀玻璃體 OPQ，OPOQR，一束單色光垂，一束單色光垂直直 OP 面射入玻璃體面射入玻璃體，在在 OP 面上的入射點(diǎn)為面上的入射點(diǎn)為 A，OAR2，此單色光通過(guò)玻璃體后沿此單色光通過(guò)玻璃體后沿 BD 方方向射出，且與向射出，且與 x 軸交于軸交于 D 點(diǎn)，點(diǎn)，OD 3R，求該玻璃的折射率，求該玻璃的折

19、射率15. 如圖所示如圖所示，一透明半圓柱體折射率為一透明半圓柱體折射率為 n 2，半徑為半徑為 R、長(zhǎng)為長(zhǎng)為 L。一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入，部部分柱面有光線射出。求該部分柱面的面積分柱面有光線射出。求該部分柱面的面積 S。16. 直角玻璃三棱鏡置于空氣中。已知直角玻璃三棱鏡置于空氣中。已知A60，C90，棱鏡的折射率，棱鏡的折射率 n 2，一束極細(xì)的光束于，一束極細(xì)的光束于 AC 的中點(diǎn)的中點(diǎn) D垂直垂直 AC 面入射，面入射，ADa，求：，求：(1)光從棱鏡第一次射入空氣時(shí)的折射角；光從棱鏡第一次射入空氣時(shí)的折射角；(2)光從進(jìn)入棱鏡到它

20、第一次射入空氣時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間光從進(jìn)入棱鏡到它第一次射入空氣時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間(設(shè)光在真空中傳播速度為設(shè)光在真空中傳播速度為 c)。17半徑為半徑為 R 的玻璃圓柱體的玻璃圓柱體，截面如圖所示截面如圖所示，圓心為圓心為 O，在同一截面內(nèi)在同一截面內(nèi)，兩束相互垂直的同種單色光射向圓柱面的兩束相互垂直的同種單色光射向圓柱面的 A、B 兩點(diǎn)，其中一束沿兩點(diǎn)，其中一束沿 AO 方向，方向，AOB30，若玻璃對(duì)此單色光的折射率，若玻璃對(duì)此單色光的折射率 n 3.(1)試作出兩束光從射入到第一次射出的光路圖試作出兩束光從射入到第一次射出的光路圖，并求出各光線射出時(shí)的折射角并求出各光線射出時(shí)的折射角；(當(dāng)光線射向

21、柱當(dāng)光線射向柱面時(shí)，如有折射光線則不考慮反射光線面時(shí)，如有折射光線則不考慮反射光線)(2)求兩束光經(jīng)圓柱體后第一次射出的光線的交點(diǎn)求兩束光經(jīng)圓柱體后第一次射出的光線的交點(diǎn)(或反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)或反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn))與與 A 點(diǎn)的距離點(diǎn)的距離18.如圖所示，一束水平入射的單色光照射到折射率為如圖所示，一束水平入射的單色光照射到折射率為 n53的半玻璃球的半玻璃球(半徑為半徑為 R1 m)上，在離球心上，在離球心 O 點(diǎn)點(diǎn) 2R 處有一處有一豎直的光屏，求此時(shí)光屏上光斑的面積豎直的光屏，求此時(shí)光屏上光斑的面積19如圖所示為用某種透明材料制成的一塊柱形棱鏡的截面圖，圓弧如圖所示為用某種透明材料制成的一塊

22、柱形棱鏡的截面圖，圓弧 CD 為半徑為為半徑為 R 的四分之一的圓周，圓心為的四分之一的圓周，圓心為 O，光線從光線從 AB 面上的某點(diǎn)入射，入射角面上的某點(diǎn)入射，入射角145，它進(jìn)入棱鏡后恰好以臨界角射在，它進(jìn)入棱鏡后恰好以臨界角射在 BC 面上的面上的 O 點(diǎn)點(diǎn)(1)畫(huà)出光線由畫(huà)出光線由 AB 面進(jìn)入棱鏡且從面進(jìn)入棱鏡且從 CD 弧面射出的光路圖；弧面射出的光路圖；(2)求該棱鏡的折射率求該棱鏡的折射率 n；(3)求光線在該棱鏡中傳播的速度大小求光線在該棱鏡中傳播的速度大小 v(已知光在空氣中的傳播速度已知光在空氣中的傳播速度 c3108 m/s)20如圖，三棱鏡的橫截面為直角三角形如圖，

23、三棱鏡的橫截面為直角三角形 ABC，A30，B60.一束平行于一束平行于 AC 邊的光線自邊的光線自 AB 邊的邊的 P 點(diǎn)射入點(diǎn)射入三棱鏡，在三棱鏡，在 AC 邊發(fā)生反射后從邊發(fā)生反射后從 BC 邊的邊的 M 點(diǎn)射出，若光線在點(diǎn)射出，若光線在 P 點(diǎn)的入射角和在點(diǎn)的入射角和在 M 點(diǎn)的折射角相等點(diǎn)的折射角相等(i)求三棱鏡的折射率求三棱鏡的折射率(ii)在三棱鏡的在三棱鏡的 AC 邊是否有光線透出，寫(xiě)出分析過(guò)程邊是否有光線透出，寫(xiě)出分析過(guò)程(不考慮多次反射不考慮多次反射)第第 1 節(jié)節(jié)光的折射光的折射全反射全反射一、夯實(shí)基礎(chǔ)1B 解析解析假如地球周?chē)鷽](méi)有大氣層假如地球周?chē)鷽](méi)有大氣層，太陽(yáng)光將

24、沿直線傳播太陽(yáng)光將沿直線傳播，如圖所示如圖所示，在地球上在地球上 B 點(diǎn)的點(diǎn)的人將在太陽(yáng)到達(dá)人將在太陽(yáng)到達(dá) A點(diǎn)時(shí)看到日出點(diǎn)時(shí)看到日出；而地球表面有大氣層時(shí)而地球表面有大氣層時(shí)，由于空氣的折射率大于由于空氣的折射率大于 1，并且并且離地球表面越近離地球表面越近，大氣層的密度越大大氣層的密度越大，折射率越大折射率越大，太陽(yáng)光將沿如圖所示太陽(yáng)光將沿如圖所示 AB 曲線進(jìn)入在曲線進(jìn)入在 B處的人眼中，使在處的人眼中，使在 B 處的人看到了日出但在處的人看到了日出但在 B 處的人認(rèn)為光是沿直線傳播的，認(rèn)為太陽(yáng)處的人認(rèn)為光是沿直線傳播的，認(rèn)為太陽(yáng)位于地平線上的位于地平線上的 A點(diǎn)，而此時(shí)太陽(yáng)還在地平線以

25、下，相當(dāng)于日出時(shí)刻提前了，所以無(wú)大氣層時(shí)日出的時(shí)間將延后點(diǎn)，而此時(shí)太陽(yáng)還在地平線以下，相當(dāng)于日出時(shí)刻提前了，所以無(wú)大氣層時(shí)日出的時(shí)間將延后點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)將大氣層看成數(shù)層折射率由上到下將大氣層看成數(shù)層折射率由上到下(地球表面地球表面)依次增大的均勻介質(zhì)層疊合而成的；光由折射率較小的介質(zhì)斜射依次增大的均勻介質(zhì)層疊合而成的；光由折射率較小的介質(zhì)斜射向折射率較大的介質(zhì)時(shí)，光線將向法線偏折以上兩點(diǎn)即可確定光在大氣中的傳播情況向折射率較大的介質(zhì)時(shí)，光線將向法線偏折以上兩點(diǎn)即可確定光在大氣中的傳播情況2AC由公式由公式 nsin 1sin 2，可得折射率，可得折射率 nanb，C 正確，正確，D 錯(cuò)誤由錯(cuò)誤由 v

26、cn，navb，A 正確，正確，B 錯(cuò)誤錯(cuò)誤點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)折射率是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量，它是由介質(zhì)的性質(zhì)和入射光的頻率共同決定的，同一介質(zhì)對(duì)確定的單折射率是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量，它是由介質(zhì)的性質(zhì)和入射光的頻率共同決定的，同一介質(zhì)對(duì)確定的單色光而言，對(duì)應(yīng)的折射率一定，不同介質(zhì)對(duì)同一單色光色光而言，對(duì)應(yīng)的折射率一定，不同介質(zhì)對(duì)同一單色光(頻率一定頻率一定)的折射率一般是不相同的，折射率是用比值定義的的折射率一般是不相同的，折射率是用比值定義的物理量物理量 nsin 1sin 2，其中，其中“1”表示光在空氣中的入射角，在表示光在空氣中的入射角，在 sin 1一定的條件下，折射率較大的介質(zhì)中，光線

27、的折射一定的條件下，折射率較大的介質(zhì)中，光線的折射角的正弦值角的正弦值 sin 2較小可見(jiàn)，光的折射率表示在折射現(xiàn)象中折射光線相對(duì)于入射光線偏折程度的物理量較小可見(jiàn)，光的折射率表示在折射現(xiàn)象中折射光線相對(duì)于入射光線偏折程度的物理量公式公式 ncv表示了真空中光速表示了真空中光速 c 和光在介質(zhì)中的速度和光在介質(zhì)中的速度 v 與折射率與折射率 n 的關(guān)系，折射率較大的介質(zhì)中，光速較小的關(guān)系，折射率較大的介質(zhì)中，光速較小360解析解析設(shè)入射光線與設(shè)入射光線與 1/4 球體的交點(diǎn)為球體的交點(diǎn)為 C，連接連接 OC，OC 即為入射點(diǎn)的法線即為入射點(diǎn)的法線因此因此，圖中的角圖中的角為入射角為入射角過(guò)過(guò)

28、C點(diǎn)作球體水平表面的垂線，垂足為點(diǎn)作球體水平表面的垂線，垂足為 B.依題意，依題意，COB.又由又由OBC 知知sin BCOC32RR32，60.設(shè)光線在設(shè)光線在 C 點(diǎn)的折射角為點(diǎn)的折射角為，由折射定律得，由折射定律得sin sin 3，由以上，由以上兩式得兩式得30.由幾何關(guān)系知由幾何關(guān)系知， 光線在球體的豎直表面上的入射角光線在球體的豎直表面上的入射角(如圖如圖)為為 30.由折射定律得由折射定律得sin sin 13， 因因此此 sin 32，60.41.3 m 解析解析依題意作圖如圖所示，依據(jù)折射定律依題意作圖如圖所示，依據(jù)折射定律 nsin 1sin 2，得，得 sin 2sin

29、 1nsin 534335，237，影長(zhǎng)，影長(zhǎng) s0.3tan 53 m1.2tan 37 m0.343m1.234m1.3 m.方法總結(jié)方法總結(jié)利用光路圖解決光的折射問(wèn)題的方法：利用光路圖解決光的折射問(wèn)題的方法：(1)根據(jù)題意畫(huà)出正確的光路圖根據(jù)題意畫(huà)出正確的光路圖首先要找到入射的界面首先要找到入射的界面，同時(shí)準(zhǔn)確地作出法線同時(shí)準(zhǔn)確地作出法線，再根據(jù)折射定律和入射光線畫(huà)出折射再根據(jù)折射定律和入射光線畫(huà)出折射光線，找到入射角和折射角，要注意入射角、折射角是入射光線、折射光線與法線的夾角光線，找到入射角和折射角，要注意入射角、折射角是入射光線、折射光線與法線的夾角(2)利用幾何關(guān)系確定光路圖中的

30、邊利用幾何關(guān)系確定光路圖中的邊、角關(guān)系角關(guān)系，與折射定律與折射定律 nsin 1sin 2中的各量準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)中的各量準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)，比如一定要確定準(zhǔn)哪個(gè)角在分比如一定要確定準(zhǔn)哪個(gè)角在分子上、哪個(gè)角在分母上子上、哪個(gè)角在分母上(3)利用折射定律利用折射定律 nsin 1sin 2、折射率與光速的關(guān)系、折射率與光速的關(guān)系 ncv列方程，結(jié)合數(shù)學(xué)三角函數(shù)的關(guān)系進(jìn)行運(yùn)算列方程，結(jié)合數(shù)學(xué)三角函數(shù)的關(guān)系進(jìn)行運(yùn)算5 ACD三條入射光線沿著指向圓心的方向由空氣射向玻璃磚三條入射光線沿著指向圓心的方向由空氣射向玻璃磚， 在圓周界面在圓周界面， 它們的入射角為零它們的入射角為零， 均不會(huì)偏折均不會(huì)偏折 在在直徑界面直徑界

31、面，光線光線 aO 的入射角最大的入射角最大，光線光線 cO 的入射角最小的入射角最小，它們都是從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)它們都是從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，都有發(fā)生全反射的可都有發(fā)生全反射的可能如果只有一條光線發(fā)生了全反射，那一定是能如果只有一條光線發(fā)生了全反射，那一定是 aO 光線，因?yàn)樗娜肷浣亲畲?，所以選項(xiàng)光線，因?yàn)樗娜肷浣亲畲?，所以選項(xiàng) A 對(duì)假若光線對(duì)假若光線 bO 能發(fā)能發(fā)生全反射，說(shuō)明它的入射角等于或大于臨界角，光線生全反射，說(shuō)明它的入射角等于或大于臨界角，光線 aO 的入射角更大，所以，光線的入射角更大，所以，光線 aO 一定能發(fā)生全反射，光線一定能發(fā)生全反射，光線 cO的入射角可

32、能大于臨界角的入射角可能大于臨界角，也可能小于臨界角也可能小于臨界角，因此因此，cO 光線不一定能發(fā)生全反射光線不一定能發(fā)生全反射所以選項(xiàng)所以選項(xiàng) C 對(duì)對(duì)，B 錯(cuò)錯(cuò)假若光假若光線線aO 恰能發(fā)生全反射，光線恰能發(fā)生全反射，光線 bO 和光線和光線 cO 都不能發(fā)生全反射，但都不能發(fā)生全反射，但 bO 光線的入射角更接近于臨界角，所以，光線光線的入射角更接近于臨界角，所以，光線 bO的反射光線較光線的反射光線較光線 cO 的反射光線強(qiáng)，即光線的反射光線強(qiáng)，即光線 bO 的反射光線亮度較大，所以的反射光線亮度較大，所以 D 對(duì)，本題答案選對(duì)，本題答案選 A、C、D.點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏

33、介質(zhì)未發(fā)生全反射時(shí)，隨著入射角的增大，折射光線越來(lái)越弱，反射光線越來(lái)越當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)未發(fā)生全反射時(shí)，隨著入射角的增大，折射光線越來(lái)越弱，反射光線越來(lái)越強(qiáng)，直到增大到臨界角之后，折射光線消失，反射光線達(dá)到最強(qiáng)強(qiáng)，直到增大到臨界角之后，折射光線消失，反射光線達(dá)到最強(qiáng)6B因?yàn)橐驗(yàn)?ncv3.0108m/s1.5108m/s2，而且，而且 sin C1n12，所以，所以 C30，選，選 B.7ABC該題考查臨界角、折射率以及光速之間的關(guān)系由臨界角的計(jì)算式該題考查臨界角、折射率以及光速之間的關(guān)系由臨界角的計(jì)算式 sin C1n，得，得 n1sin C，選項(xiàng)，選項(xiàng) A 正確；正確；將將 ncv

34、代入代入 sin C1n，得得 sin Cvc，故故 vcsin C，選項(xiàng)選項(xiàng) B 正確正確；設(shè)該單色光的頻率為設(shè)該單色光的頻率為 f，在真空中的波長(zhǎng)為在真空中的波長(zhǎng)為0，在介在介質(zhì)中的波長(zhǎng)為質(zhì)中的波長(zhǎng)為，由波長(zhǎng)、頻率、光速的關(guān)系得，由波長(zhǎng)、頻率、光速的關(guān)系得 c0f，vf，故，故 sin Cvc0，0sin C，選項(xiàng)，選項(xiàng) C 正確；該單色光正確；該單色光由真空傳入介質(zhì)時(shí)，頻率不發(fā)生變化，選項(xiàng)由真空傳入介質(zhì)時(shí)，頻率不發(fā)生變化，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤錯(cuò)誤點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)臨界角、光在介質(zhì)中傳播速度臨界角、光在介質(zhì)中傳播速度 v 以及介質(zhì)的折射率以及介質(zhì)的折射率 n 之間的關(guān)系為之間的關(guān)系為 sin C1n、nc

35、v.8、解析解析：本題考查光的折射與全反射本題考查光的折射與全反射，意在考查考生綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)意在考查考生綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)，正確作出幾何光路圖解決幾何光學(xué)問(wèn)題的能正確作出幾何光路圖解決幾何光學(xué)問(wèn)題的能力力。作出如圖所示的幾何光路圖作出如圖所示的幾何光路圖，其中其中 N 點(diǎn)為從點(diǎn)為從 O 點(diǎn)入射的折射光線點(diǎn)入射的折射光線，故圓弧故圓弧 NB 段沒(méi)有光線從段沒(méi)有光線從 AB 圓弧射出圓弧射出，由折由折射定律射定律sinisinrn 可知可知sin45sinBON 2，即，即BON30。若在圓弧。若在圓弧 AB 上的上的 M 點(diǎn)，折射光線發(fā)點(diǎn)，折射光線發(fā)生了全反射，由生了全反射，由 sinC1n可

36、得可得 C45，由幾何關(guān)系則有，由幾何關(guān)系則有AOM90453015，所以，所以圓弧圓弧 AB 上有光透出的長(zhǎng)度為上有光透出的長(zhǎng)度為 s9015303602R14R，正確選項(xiàng)為，正確選項(xiàng)為 B。答案：答案：B9、答案答案62解析解析作出法線如圖所示作出法線如圖所示 nsin 45sin r，n1sin C，Cr90即即sin 45cos C1sin C解得解得 tan C 2，sin C63，n62.10答案答案能能。解析解析由幾何關(guān)系知由幾何關(guān)系知，光線在光線在 BC 界面的入射角界面的入射角160，折射角折射角230根據(jù)折射定律得根據(jù)折射定律得 nsin 1sin 2sin 60sin 3

37、0 3由幾何關(guān)系知，光線在由幾何關(guān)系知，光線在 AB 界面的入射角為界面的入射角為360而三棱鏡對(duì)空氣的臨界角而三棱鏡對(duì)空氣的臨界角 C 的正弦值的正弦值 sin C1n33C，所以光在，所以光在 F 點(diǎn)能點(diǎn)能發(fā)生全反射發(fā)生全反射三、課后鞏固三、課后鞏固1D由由 nsin 1sin 2可知可知，光由空氣射入介質(zhì)時(shí)的折射角是由折射率光由空氣射入介質(zhì)時(shí)的折射角是由折射率 n 和入射角和入射角 i 共同決定的共同決定的，所以所以 A、B 均錯(cuò)均錯(cuò)由由 ncv可知，介質(zhì)的折射率越大，光在該介質(zhì)中的速度越小，故可知，介質(zhì)的折射率越大，光在該介質(zhì)中的速度越小，故 C 錯(cuò)，錯(cuò)，D 正確正確2C根據(jù)折射率的定

38、義根據(jù)折射率的定義 nsin 1sin 2，在入射角相同的情況下，折射角越小的介質(zhì)，其折射率越大，該介質(zhì)對(duì)光線的，在入射角相同的情況下，折射角越小的介質(zhì)，其折射率越大，該介質(zhì)對(duì)光線的偏折作用越大；反之，折射角越大的介質(zhì)，其折射率越小，該介質(zhì)對(duì)光線的偏折作用越小故偏折作用越大；反之，折射角越大的介質(zhì)，其折射率越小，該介質(zhì)對(duì)光線的偏折作用越小故 C 正確正確3CD光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，當(dāng)入射角增大到某一角度后當(dāng)入射角增大到某一角度后，折射光線完全消失折射光線完全消失，只剩下反射光線的現(xiàn)象叫只剩下反射光線的現(xiàn)象叫全反射，故全反射，故 A、B 錯(cuò)，錯(cuò)，C 正確；光從水或

39、玻璃射向氣泡時(shí)，在界面發(fā)生了全反射，即反射光增強(qiáng)，透射光減弱，就使正確；光從水或玻璃射向氣泡時(shí)，在界面發(fā)生了全反射，即反射光增強(qiáng)，透射光減弱，就使氣泡看起來(lái)特別亮，氣泡看起來(lái)特別亮，D 正確正確點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)發(fā)生全反射的條件：發(fā)生全反射的條件：光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；入射角大于或等于臨界角入射角大于或等于臨界角4B由于大氣層的存在，偵察衛(wèi)星在由于大氣層的存在，偵察衛(wèi)星在 A 處接收到的處接收到的 P 處發(fā)出的光信號(hào)的光路大致如圖中實(shí)線所示，由圖可知選處發(fā)出的光信號(hào)的光路大致如圖中實(shí)線所示，由圖可知選項(xiàng)項(xiàng)B 正確，正確，A、C、D 錯(cuò)誤錯(cuò)誤5AB由相對(duì)折射率和絕對(duì)折射率的關(guān)

40、系可知：由相對(duì)折射率和絕對(duì)折射率的關(guān)系可知：n1sin 45n2sin 40n1n3而而 n1sin 45sin 26n3sin240，所以，所以 n1n3即即 n2n1n3，B 項(xiàng)對(duì)，項(xiàng)對(duì)，D 項(xiàng)錯(cuò)項(xiàng)錯(cuò)由由 n1v1n2v2n3v3c，可知，可知 v2v1C，光在光在 BC 面上發(fā)生全反射面上發(fā)生全反射， A 項(xiàng)錯(cuò)誤項(xiàng)錯(cuò)誤； 光經(jīng)光經(jīng) BC 面全反射后垂直面全反射后垂直 AC 面由面由 ADC進(jìn)入空氣進(jìn)入空氣，折射角大于入射角折射角大于入射角，故所有從曲面故所有從曲面 ADC 射出的光線都向射出的光線都向 ADC 的中央方向偏折的中央方向偏折，如圖如圖所示所示， 屏上亮區(qū)寬度小于屏上亮區(qū)寬度

41、小于 AC 邊長(zhǎng)度邊長(zhǎng)度， 又又 AB 與與 AC 邊長(zhǎng)度相等邊長(zhǎng)度相等， 故故 B、 D 兩項(xiàng)正確兩項(xiàng)正確， C 項(xiàng)錯(cuò)誤項(xiàng)錯(cuò)誤 答答案案BD12(1) 2(2)能能解析解析(1)如圖所示如圖所示， 單色光照射到單色光照射到 EF 弧面上時(shí)恰好發(fā)生全反射弧面上時(shí)恰好發(fā)生全反射， 由全反射的條件可知由全反射的條件可知 C45由折射定律得由折射定律得 nsin 90sin C聯(lián)立聯(lián)立式解得式解得 n 2(2)當(dāng)入射光向當(dāng)入射光向 N 端移動(dòng)時(shí)，光線在端移動(dòng)時(shí)，光線在 EF 面上的入射角將增大，所以能產(chǎn)生全反射面上的入射角將增大，所以能產(chǎn)生全反射13.73解析解析當(dāng)光線在水面發(fā)生全反射時(shí)，有當(dāng)光線在

42、水面發(fā)生全反射時(shí)，有 sin C1n當(dāng)光線從左側(cè)射入時(shí)，由折射定律當(dāng)光線從左側(cè)射入時(shí)，由折射定律sin sin2Cn聯(lián)立聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)可得式，代入數(shù)據(jù)可得 sin 73.14、答案答案3解析解析作光路圖如圖所示在作光路圖如圖所示在 PQ 面上的入射角面上的入射角 sin 1OAOB12，130由幾何關(guān)系可得由幾何關(guān)系可得260折射率折射率 nsin 2sin 1 315、解析：解析：半圓柱體的橫截面如圖所示。半圓柱體的橫截面如圖所示。OO為半圓的半徑，設(shè)從為半圓的半徑，設(shè)從 A 點(diǎn)入射的光線在點(diǎn)入射的光線在 B 點(diǎn)處恰好滿足全反射條件。由折射定律有點(diǎn)處恰好滿足全反射條件。由折射定律有 nsin1，式中，式中為全反射臨界角，為全反射臨界角，sin1n22，4，由幾何關(guān)系得由幾何關(guān)系得OOB，S2RLOOB代入題給條件得：代入題給條件得：S2RL 答案：答案：2RL16、解析：解析：(1)光從玻璃到空氣全反射的臨界角的正弦為：光從玻璃到空氣全反射的臨界角的正弦為：sinC1n12，解得臨界角為：，解得臨界角為：C45，當(dāng)光線到達(dá)，