1、课后训练1关于全反射，下列说法中正确的是( ) 。A发生全反射时，仍有折射光线，只是折射光线非常弱，因此可以认为不存在折射光线而只有反射光线B光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象C光从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射现象D水或玻璃中的气泡看起来特别亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，在界面发生全反射2很多公园的水池底部都装有彩灯，当一细束由红、蓝两色组成的灯光从水中斜射向空气时，光在水面可能发生的反射和折射现象，下列光路图中正确的是( ) 。3两束不同频率的单色光 a、b 从空气射入水中，发生了如图所示的折射现象()。下列结论中正确的是( )。A光束 b 的频率比光束 a
2、 低B在水中的传播速度，光束 a 比光束 b 小C水对光束 a 的折射率比水对光束 b 的折射率小D若光束从水中射向空气，则光束 b 的临界角比光束 a 的临界角大4. 在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线) 与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示。有一半径为 r 的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为 1.5 ，则光束在桌面上形成的光斑半径为( ) 。Ar B1.5r C 2r D2.5r5OMN 为玻璃等腰三棱镜的横截面。 a、b 两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面 MN，在棱镜侧面 OM、ON 上反
3、射和折射的情况如图所示。由此可知 ( )。A棱镜内 a 光的传播速度比 b 光的小B棱镜内 a 光的传播速度比 b 光的大Ca 光的波长比 b 光的长Da 光的频率比 b 光的高6光导纤维的结构如图，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。以下关于光导纤维的说法中正确的是( )。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7如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面 ABC 的单色光从空气射向 E
4、点，并偏折到 F 点，已知入射方向与边 AB 的夹角为 30，E、F 分别为边 AB、BC 的中点，则( ) 。A该棱镜的折射率为 3B光在 F 点发生全反射C光从空气进入棱镜，波长变短D从 F 点出射的光束与入射到 E 点的光束平行8. 一玻璃砖横截面如图所示，其中 ABC 为直角三角形(AC 边未画出) ，AB 为直角边，ABC 45；ADC 为一圆弧，其圆心在 BC 边的中点。此玻璃的折射率为 1.5。P 为一贴近玻璃砖放置的、与 AB 垂直的光屏。若一束宽度与 AB 边长度相等的平行光从 AB 边垂直射入玻璃砖，则( )。A从 BC 边折射出一束宽度与 BC 边长度相等的平行光B屏上有
5、一亮区，其宽度小于 AB 边的长度C屏上有一亮区，其宽度等于 AC 边的长度D当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大9. 如图，一透明半圆柱体的折射率为 n=2，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，部分柱面有光线射出。求该部分柱面的面积 S。10. 如图，一棱镜的截面为直角三角形 ABC，A=30 ，斜边 AB=a。棱镜材料的折射率为 n= 。在此截面所在的平面内，一条光线以 45的入射角从 AC 边的中点 M 射入2棱镜。画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况) 。参考答案1. 答案： CD 全反射发生的条件是
6、光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角，发生全反射时全部光 线均不进入光疏介质。2. 答案：C 红、蓝光都要发生反射，红光的折射率较小，所以蓝光发生全反射的临界角较红光小，蓝光发生全反射 时， 红光不一定发生，故 C 项正确。3. 答案：C 由 n 知，b 的折射率较大，则 b 的频率较大，在同种介质中传播速12si度较小，对同种介质的临界角 较小。所以 选项 C 正确。4. 答案：C 如图所示，光 线射到 A 或 B 时，入射角大于临界角，发生全反射，而后由几何关系得到第二次到达界面的时候垂直射出。 O 点为ABC 的重心， 设 ECx，则由几何关系得到： 。解得光斑半径 x2r
7、 。23xr5. 答案：BC 根据对称性可知：a、 b 分别在界面处入射角相等，由于 a 未发生全反射，说明 a 光对应的临界角大，根据 sin C ，nan b，v ，棱镜内 a 光的传播速度比 b 光的1c大，根据 f 可得 n ，已知 nan b，可得 a b，faf b。cv空 介 cv空介6. 答案：A 考查光的全反射的应用。光 导纤维是利用光从光密介质射入光疏介质时发生全反射的现象来传递光信息的， A 项正确。7. 答案：AC 在 E 点作出法线可知入射角为 60，折射角为 30，折射率为 ，A 项3正确；由光路的可逆性可知，在 BC 边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B 项
8、错误；由公式 介 ，可知 C 项正确；三棱镜两次折射使得光 线都向底边偏折，不会与入射到n空 气E 点的光束平行，故 D 项错误。8. 答案： BD 作光路图可知平行光从 AB 边射入后不发生折射，射到 BC 边上时，由临界角公式可得：sin C ，得 Carcsin 45 ，故全部光线发生全反射， A 项错12.53n23误；BC 边反射的光射向 ADC 弧形边后，由于弧 ADC 对平行光有会聚作用，可知 B 项正确，C 项错误 ；同时当屏向下移动时 ，屏上亮区将先 变小后变大，所以选项 D 也正确。9. 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
9、好满足全反射条件，由折射定律有 nsin 1，式中 为全反射临界角。由几何关系得O OB ，S2RL OOB ，代入题给条件得 S 。3RL答案：S 3RL10. 解析：设入射角为 1，折射角为 2，由折射定律得12sin由已知条件及式得 230如果入射光线在法线的右侧，光路 图如图甲所示。设出射点为 F，由几何关系可得 AF 38a即出射点在 AB 边上离 A 点 的位置。如果入射光线在法线的左侧，光路 图如图乙所示。 设折射光 线与 AB 的交点为 D。由几何关系可知，在 D 点的入射角 160 设全反射的临界角为 C，则 sin C n由和已知条件得 C45因此，光在 D 点全反射。设此光线的出射点为 E，由几何关系得DEB90BDa2AFBEDB sin 30联立式得 BE 18a即出射点在 BC 边上离 B 点 的位置。答案：见解析
