1、光的折射 全反射_1.理解光的折射全反射的定义。 2.能够解决光的全反射的图像和简单计算问题_ 1. 折射（1）遵守折射定律：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比即，为入射角，为折射角，为比例常数.（2）在折射现象中，光路是可逆的（3）折射率：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率，用符号表示 某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比，即. 光在不同介质中速度不同，但光在真空中的传播速度总是大于光在其他介质中的传播速度，故任何介质的
2、折射率都大于1 两种介质相比较，折射率较大的介质叫做光密介质，折射率较小的介质叫做光疏介质2. 全反射（1）全反射：光从光密介质射入光疏介质，同时发生反射和折射，若使入射角逐渐增大，则折射光越来越弱，入射光越来越强，当入射角增大到某一角度时，折射光完全消失，光线全部被反射回原介质，这种现象称为全反射，这时的入射角称为临界角.（2）发生全反射的条件：光线从光密介质射向光疏介质；入射角大于或等于临界角（3）临界角：光从某种介质射向真空或空气时，发生全反射的临界角与介质的折射率的关系为. 容易看出，介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小.（4）在运用光的折射定律作光路图和解决实际问题时，要判断是否
3、会发生全反射光从光疏介质射向光密介质时不会发生全反射，光从光密介质射向光疏介质时，要根据入射角与临界角的大小关系判断能否发生全反射，只有确定未发生全反射的情况下，才能根据折射定律确定入射角或折射角（5）全反射棱镜：横截面是等腰直角三角形，在光学仪器里，常用来代替平面镜，改变光的传播方向. （6）光导纤维 导光原理：光在内芯和外套的界面上发生全反射，光会在光导纤维内沿锯齿形的路线传播. 光缆：一束光纤（光导纤维），外面用塑料及其他材料做的保护层包起来，用于激光信号传输.类型一：折射率例1一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃上，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光，如图示对于两束单色
4、光来说A玻璃对a光的折射率较大Ba光在玻璃中传播的速度较大Cb光每个光子的能量较大Db光的波长较长解析： 光的频率较大，玻璃对它的折射率越大，从平行板玻璃另一面射出时偏离原传播方向越大，由图可知玻璃对a的折射率较大，对b的折射率较小，即b光频率较小，即波长较长，故AD对答案： AD类型二:光路图例2如图145所示，一储油圆桶，底面直径与桶高均为d，当桶内无油时，从某点A恰能看到桶底边缘上的某点B当桶内油的深度等于桶高一半时，在A点沿AB方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距d由此可得油的折射率n_；光在油中传播的速度v_m/s（结果可用根式表示）解析： 作出光路图，sin，sin，而油的折射率
5、n，在油中的光速v107 m/s答案： /2；6107类型三：全反射例3一束光从空气射向折射率n的某种玻璃的表面，如图所示i代表入射角，则 （） A. 当入射角i =0时不会发生折射现象 B无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45 C欲使折射角r30，应以i60的角度入射 D当入射角iarctan时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直题析: 当入射角i=0时光能从空气进入玻璃，故发生了折射，A错误；当入射角是90时，根据折射定律，解得：r=45，所以无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45B正确；欲使折射角r=30，根据折射定律，解得：i=45，故C错误；当，有，设入射角为i，折射角为r，根据
6、折射定律，解得sinr=cosi，所以反射光线跟折射光线恰好互相垂直时，故D正确。答案：BD类型四：光的折射例4 如图147所示，为了观察门外情况，有人在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角已知该玻璃的折射率为n，圆柱长为l，底面半径为r，则视场角是( )AarcsinBarcsinCarcsinDarcsin解析：如图所示，据，所以，故答案： B基础演练1.放在空气中的上、下表面平行的玻璃板,若光束从空气中投射到它的上表面时,则() A.如果入射角大于临界角,光在上表面发生全反射. B.因为光是
7、从空气射入玻璃的,故在上表面会发生全反射. C.在光由玻璃板上表面再射向下表面时有可能发生全反射. D.光在上、下表面均不可能发生全反射.2.两单色光a和b分别从截面为半圆的玻璃体的曲面射入,都从O点(球心处)射出如图所示,则可知() A.单色光a穿出玻璃体的时间比单色光b穿出玻璃体的时间短. B.玻璃体对单色光b的折射率较大. C.单色光a比单色光b的波长要长. D.a、b两种单色光从同一种介质斜射入空气时发生全反射时的临界角b光较大.3.如图所示,一束光从空气射向折射率n=(临界角C=45)的某种玻璃的表面,i代表入射角,则() A.当i45时会发生全反射现象. B.无论入射角i是多大,折
8、射角都不会超过45. C欲使折射角r=30,应以i=45的角度入射. D.当入射角时,反射光线跟折射光线恰好相互垂直.4.已知水的折射率为4/3,在水面上看到一个直径3m的圆形透光光斑,那么水中的光源不可能() A是一个点光源. B.是同一深度的两个不同心的圆形发光面. C.位于水下3m深处. D.位于水下1m深处.5.劣质的玻璃中往往含有气泡.这些空气泡看上去比较亮,对这一现象有下列不同的解释,其中正确的是() A空气泡对光线有聚集作用,因而较亮. B.空气泡对光线有发散作用.因而较亮. C.从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮. D.从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生
9、全反射,因而较亮.6如图所示,一束平行单色光从真空射入折射率为2、半径为R的半球形玻璃球,则从右侧向左看() A.半球表面都发光. B.半球表面无光线射出. C.半球表面中央有截面半径为的圆亮斑. D.半球表面中央有截面半径为的圆亮斑.7.如图所示,P、Q是两种透明材料做成的两块形状相同的直角梯形三棱镜,叠合在一起组成一个长方体,某单色光自P的上表面斜射入P后正好垂直通过两物质的界面,已知材料的折射率nPnQ,射到上表面P的光线与上表面之间的夹角为,那么() A.光线有可能不从Q的下表面射出. B.从Q下表面射出的光线一定与入射到P的上表面的光线平行. C.如果光线从Q下表面射出,出射光线与下
10、表面的夹角一定大于. D.如果光线从Q下表面射出,出射光线与下表面的夹角一定小于.8.已知某种无色透明液体对红、绿、蓝色光的折射率分别为1.512、1532、1.534,如果这些光以相同的入射角由液体射向液体与空气的交界面,并且入射角等于绿光的临界角,从液体上方观察,液体将呈现_色.9劣质的玻璃中往往含有空气泡，这些空气泡看上去比较亮，对这一现象有以下不同的解释，其中正确的是 A空气泡对光线有会聚作用，因而较亮 B空气泡对光线有发散作用，因而较亮 C从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生全反射，因而较亮 D从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射，因而较亮10.光导纤维的结构如图，其内芯和
11、外套材料不同，光在内芯中传播.以下关于光导纤维的说法正确的是（ ） A内芯的折射率比外套大，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，可以起保护作用巩固提高1一束光从空气射向折射率n的某种玻璃的表面，如图所示，i代表入射角，则 当i45时会发生全反射现象 无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45 欲使折射角r30，应以i45的角入射 当入射角iarctan时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直 以上判断正确的是 A B CD2如
12、图所示，把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上，且让半球的凸面向上，从正上方（对B来说是最高点）竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的文字，下面的观察记录正确的是 看到A中的字比B中的字高 看到B中的字比A中的字高 看到A、B中的字一样高 看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高 AB只有C只有D3某种色光在传播过程中，下面说法正确的是 A当它的频率不发生改变时，一定是在同一种介质中传播 B当它的速度由小变大时，一定是从光疏介质进入光密介质 C当它的速度由小变大时，一定是从密度大的介质进入密度小的介质 D当它的波长由长变短时，一定是从光疏介质进入光密介质4两井口大小和
13、深度相同的井，一口是枯井，一口是水井（水面在井口之下），两井底都各有一只青蛙，则 A枯井中青蛙觉得天比较小，水井中青蛙看到井外的范围比较大 B枯井中青蛙觉得天比较大，水井中青蛙看到井外的范围比较小 C枯井中青蛙觉得天比较大，水井中青蛙看到井外的范围比较大 D两只青蛙觉得井口一样大，水井中青蛙看到井外的范围比较大5一单色光通过玻璃三棱镜或玻璃中的三棱气泡，图中的光路可能正确的是6如图所示，在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空三棱镜，里面是空气，一束光A从棱镜的左边射入，从棱镜的右边射出时发生了色散，射出的可见光分布在a点和b点之间，则 A从a点射出的光是红光，从b点射出的光是紫光 B从a点射出
14、的光是紫光，从b点射出的光是红光 C从a点和b点射出的光都是红光，从ab中点射出的光是紫光 D从a点和b点射出的光都是紫光，从ab中点射出的光是红光7.某种单色光在A、B、C三种介质中的临界角分别是30、45、60,则该单色光在这三种介质中的速度之比是vA：vB：vC=_.8.将某种折射率为2的材料制成直角三棱镜,置于空气中,一条光线垂直于斜面射入,如图所示,若要使光线在直角边所在的界面上经两次全反射后仍由斜面射出,则角的范围是_.9.某种液体的折射率为,液面下有一束水平光线射到一只平面镜上,如图所示,镜面与水平光线的夹角在什么范围内,反射后的光线就不能向上射出液面?10.折射率为(临界角为4
15、5)长为L的细长透明长方体如图所示.若从A端面射入的光线在透明体中恰能发生全反射,则光线经过多次全反射后由A到B所需的时间为多少?空气玻璃ab1.a、b两种单色光以相同的入射角从空气斜射向某种玻璃中，光路如图所示。关于a、b两种单色光，下列说法中正确的是( ) A该种玻璃对b光的折射率较大 Bb光在该玻璃中传播时的速度较大 C两种单色光从该玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小 D在同样的条件下，分别用这两种单色光做双缝干涉实验，b光的干涉图样的相邻条纹间距较大2.一束单色光从空气射向某种介质的表面，光路如图所示，则该介质的折射率为( ) A1.50 B1.41 C0.71 D0.67A
16、BC3.如图所示，一个玻璃三棱镜的截面为等腰直角ABC，A为直角，玻璃三棱镜的折射率为 。此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边的中点，对这条光线进入棱镜之后的光路分析正确的是( ) A. 直接射到AC边上，发生全反射现象 B. 直接射到BC边上，发生全反射现象 C. 直接射到AC边上，部分光线从AC边射出 D. 直接射到BC边上，部分光线从BC边射出4. 如图所示，MN是介质和介质的交界面，介质中的光源S发出的一束光照射在交界面的O点后分成两束光OA和OB，若保持入射点O不动，将入射光SO顺时针旋转至S1O的位置，则在旋转过程中下列说法正确的是( )S1M介质BAOS介质N A
17、光线OA逆时针旋转且逐渐减弱 B光线OB逆时针旋转且逐渐减弱 C光线OB逐渐减弱且可能消失 D介质可能是光疏介质5.有一束单色光从A穿过B再折向C,如图所示,下面说法中正确的是() A.介质B对于A或C都是光密介质. B.介质B对于A或C都是光疏介质. C.光在介质B中的速度最大. D.光在介质C中波长最长.6.在没有月光的夜间,一个池面较大的水池底部中央有一盏灯(可看做点光源),小鱼在水中游动,小鸟在水面上方飞翔设水中无杂质,且水面平静,下列说法正确的是( ) A.小鱼向上方水面看去,看到水面到处都是亮点,但中部较暗. B.小鱼向上方看去,看到的是一个亮点,它的位置与鱼的位置无关. C.小鸟
18、向下方水面看去,看到水面中部有一个圆形区域是亮的.周围是暗的. D.小鸟向下方水面看去,看到的是亮点,它的位置与鸟的位置有关.7.如图所示,a、b、c三条光线交S点,如在S前任意放置一平面镜,则( ) A.三条反射光线可能交于一点,也可能不交于一点. B.三条反射光线不可能交于一点. C.三条反射光线必交于镜面前一点. D.三条反射光线延长线交于镜后一点.8如图所示，MNP是一全反射棱镜，眼睛从这个全反射棱镜中看到物体AB像的情况是( ) 像在PM的上方 像在PN的下方 像是倒立的虚像 像是倒立的实像 以上判断正确的是 AB CD9在完全透明的水下某深处，放一点光源，在水面上可见到一个圆形透光
19、平面，若透光圆面的半径匀速增大，则光源正( ) A加速上升B加速下沉 C匀速上升D匀速下沉10abc为全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，如图所示，一束白光垂直入射到ac面上，在ab面上发生全反射，若光线入射点O的位置保持不变，改变光线的入射方向（不考虑自bc面反射的光线）( ) A使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab面，则红光将首先射出 B使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab面，则紫光将首先射出 C使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，红光将首先射出ab面 D使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，紫光将首先射出ab面_1.在下列四种物理现象
20、之中，能说明同一种介质对不同单色光的折射率不同的是（ ） A光导纤维传播彩色光信号 B肥皂泡上呈现彩色花纹 C水面上的油膜呈现彩色光 D一束白光通过三棱镜形成彩色光带2.下列说法正确的是（） A太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果 B用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的应用 C眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象 D在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景象清晰3.下列说法正确的是（） A太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果 B用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的应用 C眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现
21、象 D在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景象清晰4一束光线从折射率为1.5的玻璃射向空气，入射角为45。下列四幅光路图中正确的是 A B C D5.单色光自真空射到折射率为n的介质界面上,形成反射光束和折射光束,则反射光和折射光() A.颜色相同 B.光速相同 C.波长相同 D.频率相同6.如图所示,等腰棱镜的顶角为30,光线MD垂直于AC边射向棱镜,入射光线MD和折射光线ON的延长线夹角为30,则光在这种玻璃中传播的速度大小为_m/s.7如图所示，一根竖直插入水中的杆AB，在水中部分长1.0 m，露出水面部分长0.3 m，已知水的折射率为，则当阳光与水平面成37时，杆A
22、B在水下的影长为_m8已知介质对某单色光的临界角为，则 该介质对此单色光的折射率等于 此单色光在该介质中的传播速度等于csin（c是真空中的光速） 此单色光在该介质中的波长是在真空中的波长的sin倍 此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的倍以上说法中正确的是 ABCD9如图所示，水下面有一水平放置的平面镜，一束白光垂直水面射向水中的平面镜已知红光由水中射向空气时临界角为C1，紫光由水中射向空气时临界角为C2，则当平面镜绕过O点垂直于纸面的轴，须至少转过_度时，才无光线射出水面？10在测介质的折射率的实验中，根据测得的入射角和折射角的正弦值作出如图所示的图像，已知光线是从空气射向介质的，那么属于入射角的是角_，介质的折射率是_
