1、课时作业(四十)光的折射全反射双基巩固练1(多选)下列说法正确的是()A因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质B因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质C同一束光，在光密介质中的传播速度较大D同一束光，在光密介质中的传播速度较小BD因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质；由v可知，光在光密介质中的传播速度较小2有一块玻璃砖，上、下两面光滑且平行，有一束光线从空气射入玻璃砖，下面给出的四个光路图中正确的是()D本题中由于玻璃砖上、下表面平行，光在上表面的折射角等于下表面的入射角，上表面能够发生折射，则下表面一定能够发生折射，且离开玻璃砖的光线与射向玻璃
2、砖的光线平行，又因为有折射就有反射，故D正确3一条光线从空气射入折射率为的介质中，在界面处的入射角为45.入射光中，一部分被反射，另一部分被折射则反射光线和折射光线的夹角为()A75 B90 C105 D120C根据折射定律n得sinR0.5则得折射角R30由反射定律知，反射角i45由几何知识可得反射光线与折射光线的夹角180Ri105.4一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射后分成两束单色光a、b.已知a光的频率大于b光的频率下列哪个光路图可能是正确的()A光线经平行平面玻璃砖两次折射后，根据折射定律和光路可逆性原理可知出射光线与入射光线平行a光的频率大于b光的频率，则玻璃砖对a光的
3、折射率大于b光的折射率，当入射角相同时，由折射定律分析得知a的折射角小于b光的折射角在玻璃砖内部，a光在b光右侧，光线通过玻璃砖后a的侧向位移大，故A正确5(多选)已知介质对某单色光的临界角为C，则()A该介质对单色光的折射率等于B此单色光在该介质中的传播速度等于csin C(c是光在真空中的传播速度)C此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的sin C倍D此单色光在该介质中的频率是在真空中的倍ABC由临界角的计算式sin C，得n，选项A正确；将n代入sin C得sin C，故vcsin C，选项B正确；设该单色光的频率为f，在真空中的波长为0，在介质中的波长为，由波长、频率、光速的关系
4、得c0f，vf，由sin C，0sin C，选项C正确；该单色光由真空传入介质时，频率不发生变化，选项D错误6如图所示，发出白光的细线光源ab，长度为l0，竖直放置，上端a恰好在水面以下，如图现考虑线光源ab发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以l1表示红光成的像的长度，l2表示蓝光成的像的长度，则()Al1l2l2l0Cl2l1l0Dl2l1l0D由视深公式h，可知，线光源ab的像长l.因为介质的折射率n大于1，所以像长ll2.7如图所示，光屏PQ的上方有一半圆形玻璃砖，其直径AB与水平面成30角(1)若让一束单色光沿半径方向竖直向下射向圆心
5、O，由AB面折射后射出，当光点落在光屏上时，绕O点逆时针旋转调整入射光与竖直方向的夹角，该角多大时，光在光屏PQ上的落点距O点最远？(已知玻璃砖对该光的折射率为n)(2)若让一束白光沿半径方向竖直向下射向圆心O，经玻璃砖后射到光屏上形成完整彩色光带，则光带的最右侧是什么颜色的光？若使光线绕圆心O逆时针转动，什么颜色的光最先消失？解析(1)如图所示，在O点刚好要发生全反射时，光在光屏PQ上的落点距O点最远，且此时sin C解得C45入射光与竖直方向的夹角为C3015.(2)由于介质对紫光的折射率最大，所以位于光带的最右侧若使光线绕圆心O逆时针转动，入射角增大，由于紫光的临界角最小，所以紫光最先消
6、失答案(1)15(2)紫光紫光8(2019广东广州综测)如图，置于空气中的直角三棱镜ABC，折射率为、AB长为2a.一束光线以45的入射角射到AB边的中点设空气中的光速为c，求：光线进入棱镜到从AC边射出所经历的时间解析由n已知：i45 ，n，得：r30由于r30，所以光线在三棱镜中平行BC传播且垂直AC射出，如图，由几何关系可知，光线在三棱镜中传播的距离s设光在三棱镜内的速度为v，则n又svt得：t.答案能力提升练9(多选)如图所示，截面为ABC的玻璃直角三棱镜放置在空气中，宽度均为d的紫、红两束光垂直照射三棱镜的一个直角边AB，在三棱镜的另一侧放置一平行于AB边的长光屏，屏的距离远近可调，
7、在屏上出现紫、红两条光带，则()A可能紫色光带在上，红色光带在下，紫色光带较宽B可能紫色光带在下，红色光带在上，紫色光带较宽C可能红色光带在上，紫色光带在下，红色光带较宽D可能红色光带在下，紫色光带在上，红色光带较宽CD两束光垂直直角边AB射入玻璃时方向不变，射到斜边AC时入射角相同由于玻璃对紫光的折射率大于红光的折射率，根据折射定律得知，从AC边射出后，紫光的折射角大于红光的折射角，紫光与光屏的夹角小于红光与光屏的夹角，当光屏与玻璃直角三棱镜距离较近时，紫色光带在上，红色光带在下，紫光较窄，红光较宽当光屏与玻璃直角三棱镜距离较远时，紫色光带在下，红色光带在上，由于从AC边射出后，紫光的折射角
8、大于红光的折射角，紫光与光屏的夹角小于红光与光屏的夹角，紫光较窄，红光较宽故A、B错误，C、D正确10如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由红光和蓝光组成的光从真空沿AO方向从直径面斜射入玻璃，B、C两点为两单色光的射出点已知从B点射出的单色光由O到B的传播时间为tB，从C点射出的单色光由O到C的传播时间为tC，则()AOC光线为红光，tBtCBOB光线为红光，tBtCCOC光线为红光，tBtCDOB光线为红光，tBtCA玻璃对红光的折射率小于对蓝光的折射率，由折射定律知，红光和蓝光以相同的入射角射入玻璃砖时，红光的折射角大，所以OC光线为红光设任一光线在O点的入射角为i
9、，折射角为R，光在玻璃中传播的路程是s，半圆柱的半径为R.则光在玻璃中的速度为：v；由几何知识得：s2Rcos(90R)2RsinR，则光在玻璃中传播时间为：t，由折射定律得：nsinRsini则得：t由题知，入射角i相同，R、c相等，所以时间t相同，即有tBtC故A正确11如图，一透明半圆柱体折射率为n，半径为R、长为L.一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出求该部分柱面的面积S.解析半圆柱体的横截面如图所示，OO为半圆的半径设从A点入射的光线在B点处恰好满足全反射条件，由折射定律有sin 式中，为全反射临界角将n代入解得，由几何关系得OOBS2RLOOB代入题给条件得
10、SRL答案RL12(2019陕西商洛一模)如图所示，平静湖面岸边的垂钓者，眼睛恰好位于岸边P点正上方0.9 m的高度处，浮标Q离P点1.2 m远，鱼饵灯M在浮标正前方1.8 m处的水下，垂钓者发现鱼饵灯刚好被浮标挡住，已知水的折射率n4/3，求：(1)鱼饵灯离水面的深度；(2)若鱼饵灯缓慢竖直上浮，当它离水面多深时，鱼饵灯发出的光恰好无法从水面PQ间射出解析(1)设入射角、折射角分别为i、r，鱼饵灯离水面的深度为h2，则由图可知sin rsin i根据光的折射定律可知：n得：h22.4 m(2)设当鱼饵灯离水面深度为h3时，水面PQ间恰好无光射出，此时鱼饵灯与浮标的连线和竖直方向的夹角恰好为临界角C，如图所示，则：sin C又sin C得：h3 m1.59 m.答案(1)2.4 m(2)1.59 m
