1、1第三节 光的折射 全反射(建议用时：60分钟)一、选择题1.(2018贵州六校联考)如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的 A点沿 AO1方向( O1点在分界面上，图中 O1点和入射光线都未画出)射向水中，折射后通过水中的 B点图中 O点为 A、 B连线与分界面的交点下列说法正确的是( )A O1点在 O点的右侧B蓝光从空气中射入水中时，速度变小C若沿 AO1方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过 B点正下方的 C点D若沿 AO1方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过 B点正上方的 D点E若蓝光沿 AO方向射向水中，则折射光线有可能通过 B点正上方的 D点解析：
2、选 BCD.据折射定律，知光由空气斜射入水中时入射角大于折射角，则画出光路图如图所示，知 O1点应在 O点的左侧，故 A错；光从光疏介质(空气)进入光密介质(水)中时，速度变小，故 B对；紫光的折射率大于蓝光，所以折射角要小于蓝光的，则可能通过 B点正下方的 C点，故C对；若是红光，折射率小于蓝光，折射角大于蓝光的，则可能通过 B点正上方的 D点，故 D对；若蓝光沿 AO方向射入，据折射定律，知折射光线不可能过 B点正上方的 D点，故E错2(2015高考北京卷)“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖， aa和 bb分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示在玻璃砖的一侧插上两枚大头针 P
3、1和 P2，用“”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针 P3和 P4.在插 P3和 P4时，应使( )A P3只挡住 P1的像B P4只挡住 P2的像C P3同时挡住 P1、 P2的像解析：选 C.实验中，在插 P3时，应同时挡住 P1、 P2的像；在插 P4时，应同时挡住 P3和P1、 P2的像选项 C正确二、非选择题3.(2015高考江苏卷)人造树脂是常用的眼镜镜片材料如图所示，光线射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的 P点已知2光线的入射角为 30， OA5 cm， AB20 cm， BP12 cm，求该人造树脂材料的折射率 n.解析：设折射角为 ，由
4、折射定律知： nsin 30sin 由几何关系知：sin BP OAOP且 OP （ BP OA） 2 AB2代入数据得 n 1.5.44914答案： (或 1.5)449144(2018桂林市桂林中学模拟)一玻璃立方体中心有一点状光源今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体已知该玻璃的折射率为 ，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值2解析：将题所描述的光现象的立体图转化为平面图，考虑从玻璃立方体中心 O发出的一条光线，假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射，如图所示，根据折射定律有nsin sin 式中， n是玻璃的折射率，入射角等于 ， 是折射角
5、现假设 A点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点由题意，在 A点刚好发生全反射，故 A 2设线段 OA在立方体上表面的投影长为 RA，由几何关系有sin A 式中 a为玻璃立方体的边长由式得RA a2n2 1由题给数据得 RA a2由题意，上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是以 RA为半径的圆所求的镀膜面积 S与玻璃立方体的表面积 S之比为 SS3由得 .SS 4答案： SS 45如图，半径为 R的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面与桌面相切于 A点一细束单色光经球心 O从空气中射入玻璃体内(入射面即纸面)，入射角为 45，出射光线射在桌面上 B点处测得 AB之间的距离为
6、.现将入射光束在纸面内向左平移，求R2射入玻璃体的光线在球面上恰好发生全反射时，光束在上表面的入射点到 O点的距离不考虑光线在玻璃体内的多次反射解析：当光线经球心 O入射时，光路图如图(a)所示设玻璃的折射率为 n，由折射定律有n sin isin 式中，入射角 i45， 为折射角 OAB为直角三角形，因此 sin ABOA2 AB2发生全反射时，临界角 C满足 sin C 1n在玻璃体球面上光线恰好发生全反射时，光路图如图(b)所示设此时光线入射点为 E，折射光线射到玻璃体球面的 D点由题意有 EDO C 在 EDO内，根据正弦定理有 ODsin（ 90 ） OEsin C联立以上各式并利用
7、题给条件得 OE R.22答案： R226(2016高考全国卷)如图，玻璃球冠的折射率为 ，其底面镀银，3底面的半径是球半径的 ；在过球心 O且垂直于底面的平面(纸面)内，32有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的 M点，该光线的延长线恰好过4底面边缘上的 A点求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角解析：设球半径为 R，球冠底面中心为 O，连接 OO，则 OO AB.令 OAO ，有cos O AOA 32RR即 30 由题意 MA AB所以 OAM60 设图中 N点为光线在球冠内底面上的反射点，则光线的光路图如图所示设光线在 M点的入射角为 i，折射角为 r，在 N点的入射角为 i，反射角为 i，玻璃折射率为 n，由于 OAM为等边三角形，有 i60 由折射定律有 sin i nsin r 代入题给条件 n 得 r30 3作底面在 N点的法线 NE，由于 NE AM，有 i30 根据反射定律，有 i30 连接 ON，由几何关系知 MAN MON，故有 MNO60 由式得 ENO30 于是 ENO为反射角， ON为反射光线这一反射光线经球面再次折射后不改变方向所以，经一次反射后射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角为 180 ENO150.答案：150
