1、光的折射与全反射1、有经验的捕鱼人都知道,如果在岸上把鱼枪射向水中的目标是射不中鱼的,这是因为鱼反射的光在通过本面时发生了折射。不考虑光的频率不同对折射率的影响,则下列说法正确的是( )A.要让鱼枪射中鱼,必须瞄准鱼的上方发射B.如果用高能激光笔照射水中的鱼,那么只要对准鱼在水中的像即可照到鱼C.捕鱼人在岸上不同的位置看到的鱼的位置不变D.由于全反射现象,人只要离开鱼一定的水平距离,鱼反射出的光就不会到达捕鱼人的眼睛2、一可见光从空气中射向水和空气的分界面,经折射后分为两束单色光a和b,如图所示。若光束b为黄光,则光束a可能是( )A.红光B.蓝光C.紫光D.绿光3、光导纤维的结构如图,其内芯
2、和外套材料不同,光在内芯中传播。关于光导纤维的说法正确的是( )A.内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生折射D.内芯的折射率与外套的相同,外套的材料有韧性,可以起保护作用4、如图所示,用两块完全相同的平行玻璃砖顶部搭在一起放在水平面上。由红光和蓝光组成的一细光束以平行底边AC从AB边入射、由BC边射出,则从BC边射出的光( )A.分成两束,上边为蓝光、下边为红光B.分成两束,上边为红光、下边为蓝光C.仍为一束,并与底边AC平行D.仍为一束,并向
3、底边AC偏折5、如图所示,一束光从空气中射向折射率的某种玻璃的表面, i表示入射角,则下列说法中不正确的是( )A.当时会发生全反射现象B.无论入射角是多大,折射角r都不会超过45C.欲使折射角应以的角度入射D.当入射角时,反射光线跟折射光线恰好垂直6、一束红、紫色混合光(双箭头表示红、紫色混合光)射到真空和某种介质的界面,考虑到色散现象,在图所示的各光路图中,能够发生的是( )A. B.C. D.7、如图所示为等腰棱镜，真空中、b两束单色光与棱镜轴线OO等距，两束光折射后相交于图中的P点以下判断正确的是（）A在真空中的光速B该棱镜对光的折射率C通过棱镜的时间 D两束光从同一介质射入真空过程中
4、，发生全反射的临界角8、如图所示,直角三棱镜ABC的一个侧面BC紧贴在平面镜上,BAC=,从点光源S发出的一细光束SO射到棱镜的另一侧面AC上,适当调整入射光SO的方向,当SO 与AC成角时,其折射光与平面镜发生一次反射,从AC面射出后恰好与SO重合,则( )A.此棱镜的折射率为B.此棱镜的折射率为C.增大角,光线有可能因在AC面上发生全反射无法射入棱镜D.增大角,无论角多大,光线都能射入棱镜9、如图所示,一束平行光从真空垂直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玻璃
5、砖不发生偏折D.圆心两侧一定范围外的光线将在半圆面处发生全反射10、如图所示,一细朿红光与一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上,经折射后交于光屏上的同一点M。 若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率,下列说法正确的是( )A.n1 n2,a为蓝光,b为红光B.n1n2,a为蓝光,b为红光C.a光在玻璃中的传播速度比b光大D.a光的频率大于b光的频率11、如图所示,空气中有一横截面为半圆环的均勻透明柱体,其内圆半径为r,外圆半径为R, 。现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体,只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出。设透明柱体的折射率为n,光在透明柱体内传播的时间为t,真空中的光速为c
6、,则( )A.n可能为B.n可能为2C.t可能为D.t可能为12、真空中有一个半径为R、质量分布均匀的玻璃球。现将过球心的截面圆周分成12等份，如图所示。一束复色光沿图示截面从“10点钟“位置以人射角射入玻璃球后，分成两束光分别从“1点钟”、“2点钟”位置射出。已知真空中的光速为c，下列说法正确的是( )A. 从“1点钟”出射的光束的光子动量比较小B. 改变入射角，两束光在玻璃球中均有可能发生全反射C. 从“2点钟”出射的光束在玻璃球中穿越的时间为D. 通过同一单缝时，从“2点钟”出射的光束比“1点钟”出射的光束衍射更明显13、如图所示，真空中平行玻璃砖折射率为，下表面镀有反射膜，一束单色光与
7、界面成 = 45角斜射到玻璃砖表面上，最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现了两个光点A和B，相距h = 2.0 cm.已知光在真空中的传播速度c = 3.0108 m/s.求：（必须作出光路图）（1）该单色光射入玻璃砖的折射角；（2）玻璃砖的厚度d.14、如图所示，某棱镜的横截面为等腰直角三角形ABC，其折射率为.一束单色光从AB面入射，恰好在AC面上发生全反射，求：(1)光在AB面的入射角的正弦值；(2)光在棱镜中的传播速度15、如图所示，一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，玻璃的折射率为。（1）若一束细光线从O点左侧E点垂直于AB入射，恰好在上表面M的点
8、发生全反射，求OE的长度；（2）一束细光线从O点左侧点垂直于AB入射，若，求此光线在玻璃砖中传播的总路程L。 答案以及解析1答案及解析：答案：B解析：根据光的折射定律,岸上的人看到的是鱼的像,像的位置比实物浅一点,故选项A错;用高能激光笔照射水中的鱼,遵循光的折射定律,只要对准鱼在水中的像即可照到鱼,故选项B对;在岸上不同位置观察到的鱼的位置不同,故选项C错;根据全反射定律,水中的鱼能看到范围在180内的水面上的物体,所以由光路的可逆性可知,不论人离开鱼多远,人均能看到鱼,故选项D错。 2答案及解析：答案：A解析：因为b光的偏折程度大于a光.所以水对b光的折射率大于水对a光的折射率.所以b光的
9、频率大于a光的频率,由于蓝光、紫光、绿光的频率比黄光的频率大,红光的频率比黄光的频率小,故光束a可能是红光,故A正确.B、C、D错误. 3答案及解析：答案：A解析：光导纤维是利用光在其中传播时在界面处发生全反射,所以光导纤维内芯的折射率大于外套的折射率,故A正确。 4答案及解析：答案：C解析：入射光经过AB平行玻璃砖折射后平行AC射到BC玻璃砖的表面,根据两边玻璃砖的对称性可知再经BC折射后平行AC出射,故C正确。 5答案及解析：答案：A解析：当入射光由光疏介质射入光密介质时,无论入射角多大,都不会发生全反射,故A错。由,当时, ,故B正确。由,当时, ,C对。当时,则,从而求出,可知,反射光
10、线跟折射光线恰好垂直,D对。 6答案及解析：答案：C解析：紫光和红光发生反射一定遵循反射角等于入射角,选项A错误;介质对紫光的折射率大于介质对红光的,从真空射入介质时紫光的折射角小,选项B错误;根据可知紫光的临界角小于红光的临界角,紫光和红光从介质射到和真空的界面,可能紫光发生全反射、红光没有,而不可能红光发生全反射、紫光没有,选项C正确,D错误。 7答案及解析：答案：D解析：在真空中，不同的颜色的光传播的速度相同，通过光线的偏折程度，比较两束光的折射率大小，再根据比较两束光在棱镜中传播的速度，从而比较传播的时间，然后再根据比较临界角的大小。 8答案及解析：答案：AD解析：根据光路可逆原理知,
11、光线经AC面折射后垂直于BC,所以折射角为,又入射角为90-,根据折射定律得,A项正确,B项错误;发生全反射的条件之一是光由光密介质进入光疏介质,故C项错误,D 项正确。 9答案及解析：答案：BCD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不发生偏折,入射角为零;由中心向外的光线,在半圆面上进入真空时的入射角逐渐增大并趋近90角,折射角一定大于入射角,所以一定会发生全反射。 10答案及解析：答案：BD解析：由题图看出,a光通过三棱镜后偏折角较大,根据折射定律可知,三棱镜对a光的折射率较大,则知a为蓝光,b为红光,则a光的频率大于b光的频率且有
12、n1n2,选项BD正确,选项A错误;由公式分析可知a光在玻璃中的传播速度比b光小,选项C错误。 11答案及解析：答案：AB解析：光线从A端面右端点D射入,光路如图。因为,可得=45,DE=r,则光线EF与半径为r的圆相切,由几何关系和题意,经两次反射,可知满足条件的只有此条光线,所以临界角C=45,则,故AB正确。根据光在介质中传播距离s=4r,介质中光速,光传播时间,解得,故CD错误。 12答案及解析：答案：AC解析：A、根据折射定律知从“1点钟”出射的光束折射率较小，波长较长，由知该光束的动量较小，故A正确。B、无论怎样改变入射角，折射光线射到玻璃球内表面时的入射角都等于光束进入玻璃球时的
13、折射角，根据光路的可逆性可知两束光在玻璃球中均不可能发生全反射。故B错误。C、从“2点钟”出射的光束进入玻璃球折射时折射角为，折射率为：，该光束在玻璃球中传播速度为：，传播距离为：，在玻璃球中穿越的时间为：，故C正确。D、从“1点钟”出射的光束波长较长，波动性较强，所以通过同一单缝时，从“1点钟”出射的光束比“2点钟”出射的光束衍射更明显，故D错误。 13答案及解析：答案：2 = 30;d=cm=1.73cm解析：（i）由题意，单色光与界面成=45，入射角1=45.由折射定律得n =，代入数据解得2 = 30.（ii）作出如右图所示的光路，CDE为等边三角形，四边形ABEC为梯形，CE = A
14、B = h.玻璃的厚度d就是边长为h的等边三角形的高，故d =hcos30代入数据解得d= cm=1.73cm 14答案及解析：答案：(1)(2)解析：(1)作出光路图如图，由得临界角：C60据题单色光恰好在AC面上发生全反射，在AC面上的入射角恰好等于临界角C.由几何知识得：r30由折射定律得：解得：.(2)光在棱镜中的传播速度. 15答案及解析：答案：（1）设玻璃砖的全反射临界角为C， 则解得：C=45 如图，光线从E点入射，射入上表面的M点恰好全反射，则：由图可知（2）如图，光线从E点入射，射入上表面M点，则得： 由几何关系可知：光线经过M、N、F点，最后垂直于AB射出光线在玻璃砖中经过的总路程： 解析
