1、课时作业46光的折射全反射时间：45分钟1雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是(B)A紫光、黄光、蓝光和红光B紫光、蓝光、黄光和红光C红光、蓝光、黄光和紫光D红光、黄光、蓝光和紫光解析：四种光线红、黄、蓝、紫的频率为f红f黄f蓝f紫，故其折射率n红n黄n蓝n紫，因折射率大，光在折射时，偏折程度大，故太阳光经水滴折射后，在水中传播，从上到下依次为红光、黄光、蓝光、紫光，再由光的反射定律，结合传播图可知其反射后从上到下顺序颠倒，因此出射光依次为紫光、蓝光、黄光和红光
2、，B正确，A、C、D均错2如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气当出射角i和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为.已知棱镜顶角为，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为(A)A. B.C. D.解析：如图所示，设AB面上的折射角为，AC面上的入射角为，由于ii，由光的折射定律及光路可逆知，又设两法线的夹角为，则由几何关系得：180，又由180，则解得：，又由几何关系得：ii，解得：i，则棱镜对该色光的折射率n，故A正确3如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60.已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行此玻
3、璃的折射率为(C)A. B1.5C. D2解析：作出光线在玻璃球体内光路图，A、C是折射点，B是反射点，OD平行于入射光线，由几何知识得，AODCOD60，则OAB30，即折射角30，入射角i60，所以折射率n.4一束白光从顶角为的一边以较大的入射角i射入并通过三棱镜后，在屏P上可得到彩色光带，如图所示，在入射角i逐渐减小到零的过程中，假如屏上的彩色光带先后全部消失，则(B)A红光最先消失，紫光最后消失B紫光最先消失，红光最后消失C紫光最先消失，黄光最后消失D红光最先消失，黄光最后消失解析：白光从AB面射入玻璃后，由于紫光偏折大，从而到达另一侧面AC时的入射角较大，且因紫光折射率大，sinC1
4、/n，因而其全反射的临界角最小，故随着入射角i的减小，进入玻璃后的各色光中紫光首先发生全反射不从AC面射出，随后依次是蓝、青、绿、黄、橙、红，逐渐发生全反射而不从AC面射出5在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介光盘上的信息通常是通过激光束来读取的若红、蓝激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向，如图所示下列说法中正确的是(C)A图中光束是红光，光束是蓝光B在光盘的透明介质层中，光束比光束传播速度更快C若光束、从透明介质层以相同且逐渐增大的入射角射向空气中，则光束先发生全反射D若光束、先后通过同一小孔，则光束衍射现象更明显解析：由图可知光束
5、偏折程度大，则其折射率大，光束偏折程度小，则其折射率小，故光束为蓝光，光束为红光，A错；由n知，在透明介质层中光束比光束传播速度慢，B错；由sinC知：光束的临界角比光束的小，因此光束先发生全反射，故C对；由c/v知，光束的波长比光束的小，故光束、先后通过同一小孔，则光束衍射现象更明显，D错6如图所示，真空中有一个半径为R、质量分布均匀的玻璃球，一细激光束在真空中沿直线BC传播，并与玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球，在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知COD120，激光束的入射角为60，则下列说法中正确的是(A)A玻璃球对该激光的折射率为B该激光在玻璃中的波长是在真空中波长的倍C该激光束
6、的光子在玻璃球中的能量小于在真空中的能量D改变入射角，该激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射解析：本题考查光的折射定律和对全反射的理解由几何知识得到激光束在C点的折射角30，则玻璃球对该激光束的折射率为n，A正确；激光在玻璃中的传播速度为vc，根据vf可知，激光由真空射入玻璃球时频率f不变，故波长与波速成正比，即该激光在玻璃中的波长是在真空中波长的倍，B错误；根据激光光子的能量Ehf，可知h为常数，激光由真空射入玻璃球时频率f不变，故该激光束的光子在玻璃球中的能量等于在真空中的能量，C错误；激光束从C点进入玻璃球时，无论怎样改变入射角，折射角都小于临界角，根据几何知识可知光线在玻璃球内表面的入
7、射角不可能大于临界角，所以都不可能发生全反射，D错误7如图所示，宽为a的平行光束从空气斜射到平行玻璃砖上表面，入射角为60，光束中包含两种波长的光，玻璃砖对这两种光的折射率分别为n1，n2，光束从玻璃下表面射出时恰好分成不重叠的两束，求玻璃砖的厚度d为多少？(已知sin370.6，cos370.8，结果可用根式表示)解析：根据光的折射定律，则有：n1n2得：130，237由分析可知，恰好分开时：xd(tan37tan30)又有：x解得：d答案：8(2019山西豫南一联)如图所示，一截面为直角三角形的棱镜ABC，AB面涂有反射层，A30，一束单色光垂直AC边从AC边上的P点(图中未画出)射入棱镜
8、，折射光线经AB面反射后直接射到BC边的中点Q，已知棱镜对该单色光的折射率为，AB长L1 m求：(1)P与C点间的距离；(2)从Q点射出的光线与BC边的夹角解析：(1)如图所示，由几何关系知，光线射到AB边的D点时的入射角为30，反射后从BC边的中点Q射出，则BDQ为等边三角形，又因为AB长L1 m，则lBQlCQlBD0.25 mP与C点间的距离lPClBDsin60 m(2)由几何关系知：光线从BC边入射的入射角为30，则由折射定律有：n解得光线在BC边的折射角60所以从Q点射出的光线与BC边的夹角为30答案：(1) m(2)309(2019河南南阳检测)如图所示，AOB是由某种透明物质制
9、成的圆柱体的横截面(O为圆心)，其折射率为.今有一束平行光以45的入射角射向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射(1)光线从透明物质射向真空时发生全反射的临界角(2)圆柱AB面上有射出光线的部分占AB表面的几分之几？解析：(1)由公式sinC，得临界角C45(2)设光线从某位置P点入射的光线，作出其光路如图所示：从O点射入的光线，折射角为，根据折射定律有：n解得30折射到AB弧面上Q点时，入射角恰等于临界角C，PQO中18090C15所以能射出的光线区域对应的圆心角9045能射出光线的部分占AB面的比例为答案：(1)4
10、5(2)10(2019湖南师大附中月考)如图所示，一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中装有一定量的水，在容器底部有一单色点光源S，已知水对该单色光的折射率为n水，玻璃对该单色光的折射率为n玻璃1.5，容器底部玻璃的厚度为d，水的深度为2d(已知光在真空中的传播速度为c，波的折射定律)求：(1)该单色光在水和玻璃中传播的速度；(2)在水面形成的圆形光斑的半径(不考虑两个界面处的反射光线)解析：(1)由n可知，光在水中的速度为vc，光在玻璃中的速度为vc；(2)光路图如图所示：光恰好在水和空气的分界面发生全反射时，sinC，又cosC，tanC，在玻璃与水的分界面上，由得sin，又cos，tan，由几何关系可知光斑的半径为Rdtan2dtanC，解得Rd.答案：(1)cc(2)d
