1、活页作业(十四)光的全反射知识点一全反射1(多选)光从介质a射向介质b，如果要在a、b介质的分界面上发生全反射，那么必须满足的条件是()A光在介质a中的速度必须大于在介质b中的速度Ba是光密介质，b是光疏介质C光的入射角必须大于或等于临界角D必须是单色光解析：由v可知，折射率大的在介质中的传播速度小，根据全反射的条件，则a是光密介质、折射率大、在介质中的传播速度小故B、C两项正确答案：BC2关于全反射，下列叙述中正确的是()A发生全反射时仍有折射光线，只是折射光线非常弱B光从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象C光从光密介质射向光疏介质时，可能不发生全反射现象D光从光疏介质射向光密介质
2、时，可能发生全反射现象解析：由全反射定义知选项A错误；根据全反射的条件知选项B、D错误，选项C正确答案：C3(2014高考福建卷)如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是()解析：光从玻璃砖射向空气时，如果入射角大于临界角，则发生全反射；如果入射角小于临界角，则在界面处既有反射光线，又有折射光线，但折射角应大于入射角，选项A正确，选项C错误当光从空气射入玻璃砖时，在界面处既有反射光线，又有折射光线，且入射角大于折射角，选项B、D错误答案：A4(多选)如图所示，一束平行光从真空射向一块半圆形的玻璃砖，下列说法正确的是()A只有圆心两侧一定范围内的光
3、线不能通过玻璃砖B只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖C通过圆心的光线将沿直线穿过不发生偏折D圆心两侧一定范围外的光线将在曲面发生全反射解析：垂直射向界面的光线不偏折，因而光束沿直线平行射到半圆面上其中通过圆心的光线将沿直线穿过玻璃砖，不发生偏折，入射角为零圆心两侧的光线，在半圆面上进入真空时的入射角逐渐增大并趋近90角，且折射角一定大于入射角，所以一定会发生全反射，故选项B、C、D正确答案：BCD5(多选)如图所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线均由空气射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置下列说法正确的是()A假若三条光线中有一条在O点发生了全反射，那一定是aO光线B假
4、若光线bO能发生全反射，那么光线cO一定能发生全反射C假若光线bO能发生全反射，那么光线aO一定能发生全反射D假若光线aO恰能发生全反射，则光线bO的反射光线比光线cO的反射光线的亮度大解析：本题考查全反射的条件及能量三条入射光线沿着指向圆心的方向由空气射向玻璃砖，在圆周界面，它们的入射角为零，均不会偏折在直径界面，光线aO的入射角最大，光线cO的入射角最小，它们都是从光密介质射向光疏介质，都有发生全反射的可能如果只有一条光线发生了全反射，那一定是aO光线，因为它的入射角最大，所以A项对假若光线bO能发生全反射，说明它的入射角等于或大于临界角，光线aO的入射角更大，所以，光线aO一定能发生全反
5、射，光线cO的入射角可能大于临界角，也可能小于临界角，因此，cO不一定能发生全反射，所以C项对，B项错假若光线aO恰能发生全反射，光线bO和cO都不能发生全反射，但bO的入射角更接近于临界角，所以光线bO的反射光线较光线cO的反射光线强，即bO的反射光线亮度较大，所以D项对答案：ACD知识点二全反射的应用6.如图所示，一个透明玻璃球的折射率为，一束足够强的细光束在过球心的平面内，以45入射角由真空射入玻璃球后，在玻璃球与真空的交界面处发生多次反射和折射，从各个方向观察玻璃球，能看到从玻璃球内射出的光线的条数是()A2B3C4D5解析：sin C，C45；n，30.光路图如图所示所以共有3条光线
6、射出玻璃球答案：B7.如图所示为一直角三棱镜的横截面，棱镜材料的折射率为2，A40，C90，当入射光线以垂直于AB面的方向射入棱镜时，则有光线()A从AC面射出B从CB面射出C从AB面射出，且与AB面斜交D从AB面射出，且与AB面垂直解析：由题意知，三棱镜的临界角满足sin C，解得C30；由几何关系知，光线在AC面的入射角为40，在BC面的入射角为50均发生全反射，可得，光线将从AB面垂直射出，故选项D正确答案：D8光线由某种介质射向与空气的分界面，当入射角大于45时折射光线消失，由此可断定这种介质的折射率是()AnBnCn Dn2解析：入射角大于45时折射光线消失，即这种介质的临界角C45
7、，所以n，故选项B正确答案：B9(多选)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，光速变小D从F点出射的光束与入射到E点的光束平行解析：在E点作出法线可知入射角为60，折射角为30，折射率为，选项A正确；由光路的可逆性可知，在BC边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，选项B错误；由公式v，可知选项C正确；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E点的光束平行，故选项D错误答案：AC10.在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶
8、点恰好与桌面接触，圆锥的轴线(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为()ArB1.5rC2rD2.5r解析：如图所示，光线射到A或B时，入射角大于临界角，发生全反射，而后由几何关系得光线第二次到达界面的时候垂直射出O点为ABC的重心，设ECx，则由几何关系得，解得光斑半径x2r.答案：C11.半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所示，O为圆心，已知玻璃的折射率为，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为45，一束与MN平面成45角的平行光束射到
9、玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出来，求能从MN射出的光束的宽度解析：寻找特殊光线，如图所示，进入玻璃中的光线垂直半球面，沿半径方向直达球心位置O，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反射；光线左侧的光线(如光线)经球面折射后，射在MN上的入射角一定大于临界角，在MN上发生全反射，不能射出；光线右侧的光线经半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于临界角，能从MN面上射出；最右边射向半球的光线与球面相切，入射角i90，由折射定律知：sin ，则45，故光线将垂直MN射出，所以在MN面上射出的光束宽度应为OERsin R.答案：R12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.(1)求介质的折射率(2)折射光线中恰好射到M点的光线_(选填“能”或“不能”)发生全反射解析：(1)由题意画出光路图如图所示，可得入射角i60，折射角30，由折射定律可得此介质的折射率为n.(2)由题意画出恰好经过M点的折射光线如图所示，可得出此时射向M点的入射角为30，全反射的临界角sin Csin 30，故不能发生全反射答案：(1)(2)不能