光的反射折射全反射一轮复习20161112重点讲义

1、第第 1 节节光的折射光的折射全反射全反射一、夯实基础1假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比()A将提前将提前B将延后将延后C某些区域将提前，在另一些地区将延后某些区域将提前，在另一些地区将延后D不变不变2两束不同频率的单色光两束不同频率的单色光 a、b 从空气平行射入水中，发生了如图所示的折射现象从空气平行射入水中，发生了如图所示的折射现象()下列结论中正确的是下列结论中正确的是()A在水中的传播速度，光束在水中的传播速度，光束 a 比光束比光束 b 大大B在水中的传播速度，光

2、束在水中的传播速度，光束 a 比光束比光束 b 小小C水对光束水对光束 a 的折射率比水对光束的折射率比水对光束 b 的折射率小的折射率小D水对光束水对光束 a 的折射率比水对光束的折射率比水对光束 b 的折射率大的折射率大3一半径为一半径为 R 的的 1/4 球体放置在水平桌面上球体放置在水平桌面上，球体由折射率为球体由折射率为 3的透明材料制成的透明材料制成现有一束现有一束垂直于过球心垂直于过球心 O 的竖直平面内的光线的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示如图所示已已知入射光线与桌面的距离为

3、知入射光线与桌面的距离为3R/2.求出射角求出射角.4一长直杆长一长直杆长 1.5 m，垂直立于底部平坦垂直立于底部平坦、水面平静无波的游泳池中水面平静无波的游泳池中，露出水面部分高露出水面部分高 0.3m，当阳光以与水面成，当阳光以与水面成 37的夹角入射时，杆在游泳池底部所成的影长为多少？的夹角入射时，杆在游泳池底部所成的影长为多少？(已知水的折射率已知水的折射率 n43.)5如图所示如图所示，半圆形玻璃砖放在空气中半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色三条同一颜色、强度相同的光线强度相同的光线，均由空气射入玻璃砖均由空气射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心到达玻璃砖的圆心位置下列说法正确的是位置下

4、列说法正确的是()A假若三条光线中有一条在假若三条光线中有一条在 O 点发生了全反射，那一定是点发生了全反射，那一定是 aO 光线光线B假若光线假若光线 bO 能发生全反射，那么光线能发生全反射，那么光线 cO 一定能发生全反射一定能发生全反射C假若光线假若光线 bO 能发生全反射，那么光线能发生全反射，那么光线 aO 一定能发生全反射一定能发生全反射D假若光线假若光线 aO 恰能发生全反射，则光线恰能发生全反射，则光线 bO 的反射光线比光线的反射光线比光线 cO 的反射光线的亮度大的反射光线的亮度大6光在某种介质中传播的速度为光在某种介质中传播的速度为 1.5108m/s，光从此介质射向空

5、气并发生全反射时的临界角是，光从此介质射向空气并发生全反射时的临界角是()A15B30C45D607已知介质对某单色光的临界角为已知介质对某单色光的临界角为 C，则，则()A该介质对单色光的折射率等于该介质对单色光的折射率等于1sin CB此单色光在该介质中的传播速度等于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 倍倍D 此单色光在该介质中的频率是在真空中的此单色光在该介质中的频率是在真空中的1sin C倍倍8. 如图所示，空气中有一折

6、射率为如图所示，空气中有一折射率为 2的玻璃柱体，其横截面是圆心角为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为 90、半径为、半径为 R 的扇形的扇形 OAB，一束平行光平，一束平行光平行于横截面，以行于横截面，以 45入射角照射到入射角照射到 OA 上，上，OB 不透光，若只考虑首次入射到圆弧不透光，若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，则上的光，则AB上有光透出部上有光透出部分的弧长为分的弧长为()A.16RB.14RC.13RD.512R9、为测量一块等腰直角三棱镜为测量一块等腰直角三棱镜 ABD 的折射率，用一束激光沿平行于的折射率，用一束激光沿平行于 BD 边的方向射向直角边边的方向射向直角边 AB

7、 边，如图所示激边，如图所示激光束进入棱镜后射到另一直角边光束进入棱镜后射到另一直角边 AD 边时，刚好能发生全反射该棱镜的折射率为多少？边时，刚好能发生全反射该棱镜的折射率为多少？10、如图如图 5 所示，直角三角形所示，直角三角形 ABC 为一三棱镜的横截面，为一三棱镜的横截面，A30.一束单色光从空气射向一束单色光从空气射向 BC 上的上的 E 点，并偏折点，并偏折到到AB 上的上的 F 点，光线点，光线 EF 平行于底边平行于底边 AC.已知入射光与已知入射光与 BC 边的夹角为边的夹角为30.试通过计算判断该束光在试通过计算判断该束光在 F 点能否发生点能否发生全反射全反射三、课后巩

8、固三、课后巩固1若某一介质的折射率较大，那么若某一介质的折射率较大，那么()A光由空气射入该介质时折射角较大光由空气射入该介质时折射角较大B光由空气射入该介质时折射角较小光由空气射入该介质时折射角较小C光在该介质中的速度较大光在该介质中的速度较大D光在该介质中的速度较小光在该介质中的速度较小2如果光以同一入射角从真空射入不同介质，则折射率越大的介质如果光以同一入射角从真空射入不同介质，则折射率越大的介质()A折射角越大折射角越大，表示这种介质对光线的偏折作用越大表示这种介质对光线的偏折作用越大B折射角越大折射角越大，表示这种介质对光线的偏折作用越小表示这种介质对光线的偏折作用越小C折射角越小折

9、射角越小，表示这种介质对光线的偏折作用越大表示这种介质对光线的偏折作用越大D折射角越小折射角越小，表示这种介质对光线的偏折作用越小表示这种介质对光线的偏折作用越小3关于全反射，下列说法中正确的是关于全反射，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，一定会发生全反射光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射C光线从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射光线从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射D水或

10、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，在界面发生了全反射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，在界面发生了全反射4如图所示为地球及其大气层，高空有侦察卫星如图所示为地球及其大气层，高空有侦察卫星 A 接收到地球表面接收到地球表面 P 处发出的光信号，则处发出的光信号，则 A 感知到感知到的发光物应在的发光物应在()A图中图中 P 点点B图中图中 P 点靠点靠 M 的一侧的一侧C图中图中 P 点靠点靠 N 的一侧的一侧D以上位置都有可能以上位置都有可能5有有、三种介质，光线的传播方向以及光线与介质分界面的夹角如图所示，由此可以判断三种介质，光线的传播方

11、向以及光线与介质分界面的夹角如图所示，由此可以判断()A光在介质光在介质中传播的速度最小中传播的速度最小B介质介质的折射率最小的折射率最小C光在介质光在介质中的传播速度最大中的传播速度最大D介质介质的折射率最大的折射率最大6如图如图 8 所示，有玻璃三棱镜所示，有玻璃三棱镜 ABC，顶角，顶角 A 为为 30，一束光线垂直于，一束光线垂直于 AB 射入棱镜，从射入棱镜，从 AC 射出射出进入空气，测得出射光线与入射光线夹角为进入空气，测得出射光线与入射光线夹角为 30，则棱镜的折射率为，则棱镜的折射率为()A.12B.22C. 3D.337如图所示如图所示，两块相同的玻璃直角三棱镜两块相同的玻

12、璃直角三棱镜 ABC，两者的两者的 AC 面是平行放置的面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质在它们之间是均匀的未知透明介质一一单色细光束单色细光束 O 垂直于垂直于 AB 面入射，在图示的出射光线中面入射，在图示的出射光线中()A1、2、3(彼此平行彼此平行)中的任一条都有可能中的任一条都有可能B4、5、6(彼此平行彼此平行)中的任一条都有可能中的任一条都有可能C7、8、9(彼此平行彼此平行)中的任一条都有可能中的任一条都有可能D1、2、3、4、5、6、7、8、9 中的任一条都有可能中的任一条都有可能8某同学由于没有量角器，他在完成了光路图后，以某同学由于没有量角器，他在完成了光路图

13、后，以 O 点为圆心，点为圆心，10 cm 为半径画圆，分别为半径画圆，分别交线段交线段 OA 于于 A 点，交线段点，交线段 OO的延长线于的延长线于 C 点，过点，过 A 点作法线点作法线 NN的垂线的垂线 AB 交交 NN于于 B 点点，过过 C 点作法线点作法线 NN的垂线的垂线 CD 交交 NN于于 D 点点，如图如图 11 所示所示用刻度尺量得用刻度尺量得 OB8 cm，CD4 cm，由此可得出玻璃的折射率，由此可得出玻璃的折射率 n_.9.如图所示如图所示，半圆玻璃砖的半径半圆玻璃砖的半径 R10 cm，折射率为折射率为 n 3，直径直径 AB 与屏幕与屏幕 MN 垂直并接触于垂

14、直并接触于 A 点点激光激光 a 以入射以入射角角130射向半圆玻璃砖的圆心射向半圆玻璃砖的圆心 O，结果在水平屏幕，结果在水平屏幕 MN 上出现两个光斑求两个光斑之上出现两个光斑求两个光斑之间的距离间的距离 L.10. 光导纤维的结构如图光导纤维的结构如图，其内芯和外套材料不同其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播光在内芯中传播。以下关于光导纤维的以下关于光导纤维的说法正确的是说法正确的是()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内芯的折射率比

15、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11一玻璃砖横截面如图所示一玻璃砖横截面如图所示，其中其中 ABC 为直角三角形为直角三角形(AC 边未画出边未画出)，AB 为直角边为直角边，ABC45；ADC 为一圆弧为一圆弧，其圆心在其圆心在 BC 边的中点边的中点此玻璃的折射率为此玻璃的折射率为 1.5.P 为一贴近玻璃砖放置的为一贴近玻璃砖放置的、与

16、与 AB 垂直的光屏垂直的光屏若一束宽度与若一束宽度与 AB 边长边长度相等的平行光从度相等的平行光从 AB 边垂直射入玻璃砖，则边垂直射入玻璃砖，则()A从从 BC 边折射出一束宽度与边折射出一束宽度与 BC 边长度相等的平行光边长度相等的平行光B屏上有一亮区，其宽度小于屏上有一亮区，其宽度小于 AB 边的长度边的长度C屏上有一亮区，其宽度等于屏上有一亮区，其宽度等于 AC 边的长度边的长度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12.如图所示如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒一段横截面为正方形的玻璃

17、棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由一细束单色光由 MN 端面的中点垂直端面的中点垂直射入，恰好能在弧面射入，恰好能在弧面 EF 上发生全反射，然后垂直上发生全反射，然后垂直 PQ 端面射出端面射出(1)求该玻璃棒的折射率求该玻璃棒的折射率(2)若将入射光向若将入射光向 N 端平移，当第一次射到弧面端平移，当第一次射到弧面 EF 上时上时_(填填“能能”“”“不能不能”或或“无法确定能否无法确定能否”)发生全反射发生全反射13一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，图为过轴线的截面图图为过轴线的截面图

18、，调整入射角调整入射角，使光线恰好在水和空使光线恰好在水和空气的界面上发生全反射，已知水的折射率为气的界面上发生全反射，已知水的折射率为43，求，求 sin 的值的值14、如图所示，在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体如图所示，在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体 OPQ，OPOQR，一束单色光垂，一束单色光垂直直 OP 面射入玻璃体面射入玻璃体，在在 OP 面上的入射点为面上的入射点为 A，OAR2，此单色光通过玻璃体后沿此单色光通过玻璃体后沿 BD 方方向射出，且与向射出，且与 x 轴交于轴交于 D 点，点，OD 3R，求该玻璃的折射率，求该玻璃的折

19、射率15. 如图所示如图所示，一透明半圆柱体折射率为一透明半圆柱体折射率为 n 2，半径为半径为 R、长为长为 L。一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，部部分柱面有光线射出。求该部分柱面的面积分柱面有光线射出。求该部分柱面的面积 S。16. 直角玻璃三棱镜置于空气中。已知直角玻璃三棱镜置于空气中。已知A60，C90，棱镜的折射率，棱镜的折射率 n 2，一束极细的光束于，一束极细的光束于 AC 的中点的中点 D垂直垂直 AC 面入射，面入射，ADa，求：，求：(1)光从棱镜第一次射入空气时的折射角；光从棱镜第一次射入空气时的折射角；(2)光从进入棱镜到它

20、第一次射入空气时所经历的时间光从进入棱镜到它第一次射入空气时所经历的时间(设光在真空中传播速度为设光在真空中传播速度为 c)。17半径为半径为 R 的玻璃圆柱体的玻璃圆柱体，截面如图所示截面如图所示，圆心为圆心为 O，在同一截面内在同一截面内，两束相互垂直的同种单色光射向圆柱面的两束相互垂直的同种单色光射向圆柱面的 A、B 两点，其中一束沿两点，其中一束沿 AO 方向，方向，AOB30，若玻璃对此单色光的折射率，若玻璃对此单色光的折射率 n 3.(1)试作出两束光从射入到第一次射出的光路图试作出两束光从射入到第一次射出的光路图，并求出各光线射出时的折射角并求出各光线射出时的折射角；(当光线射向

21、柱当光线射向柱面时，如有折射光线则不考虑反射光线面时，如有折射光线则不考虑反射光线)(2)求两束光经圆柱体后第一次射出的光线的交点求两束光经圆柱体后第一次射出的光线的交点(或反向延长线的交点或反向延长线的交点)与与 A 点的距离点的距离18.如图所示，一束水平入射的单色光照射到折射率为如图所示，一束水平入射的单色光照射到折射率为 n53的半玻璃球的半玻璃球(半径为半径为 R1 m)上，在离球心上，在离球心 O 点点 2R 处有一处有一竖直的光屏，求此时光屏上光斑的面积竖直的光屏，求此时光屏上光斑的面积19如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图，圆弧如图所示为用某种透明材料制成的一块

22、柱形棱镜的截面图，圆弧 CD 为半径为为半径为 R 的四分之一的圆周，圆心为的四分之一的圆周，圆心为 O，光线从光线从 AB 面上的某点入射，入射角面上的某点入射，入射角145，它进入棱镜后恰好以临界角射在，它进入棱镜后恰好以临界角射在 BC 面上的面上的 O 点点(1)画出光线由画出光线由 AB 面进入棱镜且从面进入棱镜且从 CD 弧面射出的光路图；弧面射出的光路图；(2)求该棱镜的折射率求该棱镜的折射率 n；(3)求光线在该棱镜中传播的速度大小求光线在该棱镜中传播的速度大小 v(已知光在空气中的传播速度已知光在空气中的传播速度 c3108 m/s)20如图，三棱镜的横截面为直角三角形如图，

23、三棱镜的横截面为直角三角形 ABC，A30，B60.一束平行于一束平行于 AC 边的光线自边的光线自 AB 边的边的 P 点射入点射入三棱镜，在三棱镜，在 AC 边发生反射后从边发生反射后从 BC 边的边的 M 点射出，若光线在点射出，若光线在 P 点的入射角和在点的入射角和在 M 点的折射角相等点的折射角相等(i)求三棱镜的折射率求三棱镜的折射率(ii)在三棱镜的在三棱镜的 AC 边是否有光线透出，写出分析过程边是否有光线透出，写出分析过程(不考虑多次反射不考虑多次反射)第第 1 节节光的折射光的折射全反射全反射一、夯实基础1B 解析解析假如地球周围没有大气层假如地球周围没有大气层，太阳光将

24、沿直线传播太阳光将沿直线传播，如图所示如图所示，在地球上在地球上 B 点的点的人将在太阳到达人将在太阳到达 A点时看到日出点时看到日出；而地球表面有大气层时而地球表面有大气层时，由于空气的折射率大于由于空气的折射率大于 1，并且并且离地球表面越近离地球表面越近，大气层的密度越大大气层的密度越大，折射率越大折射率越大，太阳光将沿如图所示太阳光将沿如图所示 AB 曲线进入在曲线进入在 B处的人眼中，使在处的人眼中，使在 B 处的人看到了日出但在处的人看到了日出但在 B 处的人认为光是沿直线传播的，认为太阳处的人认为光是沿直线传播的，认为太阳位于地平线上的位于地平线上的 A点，而此时太阳还在地平线以

25、下，相当于日出时刻提前了，所以无大气层时日出的时间将延后点，而此时太阳还在地平线以下，相当于日出时刻提前了，所以无大气层时日出的时间将延后点评点评将大气层看成数层折射率由上到下将大气层看成数层折射率由上到下(地球表面地球表面)依次增大的均匀介质层叠合而成的；光由折射率较小的介质斜射依次增大的均匀介质层叠合而成的；光由折射率较小的介质斜射向折射率较大的介质时，光线将向法线偏折以上两点即可确定光在大气中的传播情况向折射率较大的介质时，光线将向法线偏折以上两点即可确定光在大气中的传播情况2AC由公式由公式 nsin 1sin 2，可得折射率，可得折射率 nanb，C 正确，正确，D 错误由错误由 v

26、cn，navb，A 正确，正确，B 错误错误点评点评折射率是反映介质光学性质的物理量，它是由介质的性质和入射光的频率共同决定的，同一介质对确定的单折射率是反映介质光学性质的物理量，它是由介质的性质和入射光的频率共同决定的，同一介质对确定的单色光而言，对应的折射率一定，不同介质对同一单色光色光而言，对应的折射率一定，不同介质对同一单色光(频率一定频率一定)的折射率一般是不相同的，折射率是用比值定义的的折射率一般是不相同的，折射率是用比值定义的物理量物理量 nsin 1sin 2，其中，其中“1”表示光在空气中的入射角，在表示光在空气中的入射角，在 sin 1一定的条件下，折射率较大的介质中，光线

27、的折射一定的条件下，折射率较大的介质中，光线的折射角的正弦值角的正弦值 sin 2较小可见，光的折射率表示在折射现象中折射光线相对于入射光线偏折程度的物理量较小可见，光的折射率表示在折射现象中折射光线相对于入射光线偏折程度的物理量公式公式 ncv表示了真空中光速表示了真空中光速 c 和光在介质中的速度和光在介质中的速度 v 与折射率与折射率 n 的关系，折射率较大的介质中，光速较小的关系，折射率较大的介质中，光速较小360解析解析设入射光线与设入射光线与 1/4 球体的交点为球体的交点为 C，连接连接 OC，OC 即为入射点的法线即为入射点的法线因此因此，图中的角图中的角为入射角为入射角过过

28、C点作球体水平表面的垂线，垂足为点作球体水平表面的垂线，垂足为 B.依题意，依题意，COB.又由又由OBC 知知sin BCOC32RR32，60.设光线在设光线在 C 点的折射角为点的折射角为，由折射定律得，由折射定律得sin sin 3，由以上，由以上两式得两式得30.由几何关系知由几何关系知， 光线在球体的竖直表面上的入射角光线在球体的竖直表面上的入射角(如图如图)为为 30.由折射定律得由折射定律得sin sin 13， 因因此此 sin 32，60.41.3 m 解析解析依题意作图如图所示，依据折射定律依题意作图如图所示，依据折射定律 nsin 1sin 2，得，得 sin 2sin

29、 1nsin 534335，237，影长，影长 s0.3tan 53 m1.2tan 37 m0.343m1.234m1.3 m.方法总结方法总结利用光路图解决光的折射问题的方法：利用光路图解决光的折射问题的方法：(1)根据题意画出正确的光路图根据题意画出正确的光路图首先要找到入射的界面首先要找到入射的界面，同时准确地作出法线同时准确地作出法线，再根据折射定律和入射光线画出折射再根据折射定律和入射光线画出折射光线，找到入射角和折射角，要注意入射角、折射角是入射光线、折射光线与法线的夹角光线，找到入射角和折射角，要注意入射角、折射角是入射光线、折射光线与法线的夹角(2)利用几何关系确定光路图中的

30、边利用几何关系确定光路图中的边、角关系角关系，与折射定律与折射定律 nsin 1sin 2中的各量准确对应中的各量准确对应，比如一定要确定准哪个角在分比如一定要确定准哪个角在分子上、哪个角在分母上子上、哪个角在分母上(3)利用折射定律利用折射定律 nsin 1sin 2、折射率与光速的关系、折射率与光速的关系 ncv列方程，结合数学三角函数的关系进行运算列方程，结合数学三角函数的关系进行运算5 ACD三条入射光线沿着指向圆心的方向由空气射向玻璃砖三条入射光线沿着指向圆心的方向由空气射向玻璃砖， 在圆周界面在圆周界面， 它们的入射角为零它们的入射角为零， 均不会偏折均不会偏折 在在直径界面直径界

31、面，光线光线 aO 的入射角最大的入射角最大，光线光线 cO 的入射角最小的入射角最小，它们都是从光密介质射向光疏介质它们都是从光密介质射向光疏介质，都有发生全反射的可都有发生全反射的可能如果只有一条光线发生了全反射，那一定是能如果只有一条光线发生了全反射，那一定是 aO 光线，因为它的入射角最大，所以选项光线，因为它的入射角最大，所以选项 A 对假若光线对假若光线 bO 能发能发生全反射，说明它的入射角等于或大于临界角，光线生全反射，说明它的入射角等于或大于临界角，光线 aO 的入射角更大，所以，光线的入射角更大，所以，光线 aO 一定能发生全反射，光线一定能发生全反射，光线 cO的入射角可

32、能大于临界角的入射角可能大于临界角，也可能小于临界角也可能小于临界角，因此因此，cO 光线不一定能发生全反射光线不一定能发生全反射所以选项所以选项 C 对对，B 错错假若光假若光线线aO 恰能发生全反射，光线恰能发生全反射，光线 bO 和光线和光线 cO 都不能发生全反射，但都不能发生全反射，但 bO 光线的入射角更接近于临界角，所以，光线光线的入射角更接近于临界角，所以，光线 bO的反射光线较光线的反射光线较光线 cO 的反射光线强，即光线的反射光线强，即光线 bO 的反射光线亮度较大，所以的反射光线亮度较大，所以 D 对，本题答案选对，本题答案选 A、C、D.点评点评当光从光密介质射向光疏

33、介质未发生全反射时，随着入射角的增大，折射光线越来越弱，反射光线越来越当光从光密介质射向光疏介质未发生全反射时，随着入射角的增大，折射光线越来越弱，反射光线越来越强，直到增大到临界角之后，折射光线消失，反射光线达到最强强，直到增大到临界角之后，折射光线消失，反射光线达到最强6B因为因为 ncv3.0108m/s1.5108m/s2，而且，而且 sin C1n12，所以，所以 C30，选，选 B.7ABC该题考查临界角、折射率以及光速之间的关系由临界角的计算式该题考查临界角、折射率以及光速之间的关系由临界角的计算式 sin C1n，得，得 n1sin C，选项，选项 A 正确；正确；将将 ncv

34、代入代入 sin C1n，得得 sin Cvc，故故 vcsin C，选项选项 B 正确正确；设该单色光的频率为设该单色光的频率为 f，在真空中的波长为在真空中的波长为0，在介在介质中的波长为质中的波长为，由波长、频率、光速的关系得，由波长、频率、光速的关系得 c0f，vf，故，故 sin Cvc0，0sin C，选项，选项 C 正确；该单色光正确；该单色光由真空传入介质时，频率不发生变化，选项由真空传入介质时，频率不发生变化，选项 D 错误错误点评点评临界角、光在介质中传播速度临界角、光在介质中传播速度 v 以及介质的折射率以及介质的折射率 n 之间的关系为之间的关系为 sin C1n、nc

35、v.8、解析解析：本题考查光的折射与全反射本题考查光的折射与全反射，意在考查考生综合应用数学知识意在考查考生综合应用数学知识，正确作出几何光路图解决几何光学问题的能正确作出几何光路图解决几何光学问题的能力力。作出如图所示的几何光路图作出如图所示的几何光路图，其中其中 N 点为从点为从 O 点入射的折射光线点入射的折射光线，故圆弧故圆弧 NB 段没有光线从段没有光线从 AB 圆弧射出圆弧射出，由折由折射定律射定律sinisinrn 可知可知sin45sinBON 2，即，即BON30。若在圆弧。若在圆弧 AB 上的上的 M 点，折射光线发点，折射光线发生了全反射，由生了全反射，由 sinC1n可

36、得可得 C45，由几何关系则有，由几何关系则有AOM90453015，所以，所以圆弧圆弧 AB 上有光透出的长度为上有光透出的长度为 s9015303602R14R，正确选项为，正确选项为 B。答案：答案：B9、答案答案62解析解析作出法线如图所示作出法线如图所示 nsin 45sin r，n1sin C，Cr90即即sin 45cos C1sin C解得解得 tan C 2，sin C63，n62.10答案答案能能。解析解析由几何关系知由几何关系知，光线在光线在 BC 界面的入射角界面的入射角160，折射角折射角230根据折射定律得根据折射定律得 nsin 1sin 2sin 60sin 3

37、0 3由几何关系知，光线在由几何关系知，光线在 AB 界面的入射角为界面的入射角为360而三棱镜对空气的临界角而三棱镜对空气的临界角 C 的正弦值的正弦值 sin C1n33C，所以光在，所以光在 F 点能点能发生全反射发生全反射三、课后巩固三、课后巩固1D由由 nsin 1sin 2可知可知，光由空气射入介质时的折射角是由折射率光由空气射入介质时的折射角是由折射率 n 和入射角和入射角 i 共同决定的共同决定的，所以所以 A、B 均错均错由由 ncv可知，介质的折射率越大，光在该介质中的速度越小，故可知，介质的折射率越大，光在该介质中的速度越小，故 C 错，错，D 正确正确2C根据折射率的定

38、义根据折射率的定义 nsin 1sin 2，在入射角相同的情况下，折射角越小的介质，其折射率越大，该介质对光线的，在入射角相同的情况下，折射角越小的介质，其折射率越大，该介质对光线的偏折作用越大；反之，折射角越大的介质，其折射率越小，该介质对光线的偏折作用越小故偏折作用越大；反之，折射角越大的介质，其折射率越小，该介质对光线的偏折作用越小故 C 正确正确3CD光从光密介质射向光疏介质时光从光密介质射向光疏介质时，当入射角增大到某一角度后当入射角增大到某一角度后，折射光线完全消失折射光线完全消失，只剩下反射光线的现象叫只剩下反射光线的现象叫全反射，故全反射，故 A、B 错，错，C 正确；光从水或

39、玻璃射向气泡时，在界面发生了全反射，即反射光增强，透射光减弱，就使正确；光从水或玻璃射向气泡时，在界面发生了全反射，即反射光增强，透射光减弱，就使气泡看起来特别亮，气泡看起来特别亮，D 正确正确点评点评发生全反射的条件：发生全反射的条件：光从光密介质射向光疏介质；光从光密介质射向光疏介质；入射角大于或等于临界角入射角大于或等于临界角4B由于大气层的存在，侦察卫星在由于大气层的存在，侦察卫星在 A 处接收到的处接收到的 P 处发出的光信号的光路大致如图中实线所示，由图可知选处发出的光信号的光路大致如图中实线所示，由图可知选项项B 正确，正确，A、C、D 错误错误5AB由相对折射率和绝对折射率的关

40、系可知：由相对折射率和绝对折射率的关系可知：n1sin 45n2sin 40n1n3而而 n1sin 45sin 26n3sin240，所以，所以 n1n3即即 n2n1n3，B 项对，项对，D 项错项错由由 n1v1n2v2n3v3c，可知，可知 v2v1C，光在光在 BC 面上发生全反射面上发生全反射， A 项错误项错误； 光经光经 BC 面全反射后垂直面全反射后垂直 AC 面由面由 ADC进入空气进入空气，折射角大于入射角折射角大于入射角，故所有从曲面故所有从曲面 ADC 射出的光线都向射出的光线都向 ADC 的中央方向偏折的中央方向偏折，如图如图所示所示， 屏上亮区宽度小于屏上亮区宽度

41、小于 AC 边长度边长度， 又又 AB 与与 AC 边长度相等边长度相等， 故故 B、 D 两项正确两项正确， C 项错误项错误 答答案案BD12(1) 2(2)能能解析解析(1)如图所示如图所示， 单色光照射到单色光照射到 EF 弧面上时恰好发生全反射弧面上时恰好发生全反射， 由全反射的条件可知由全反射的条件可知 C45由折射定律得由折射定律得 nsin 90sin C联立联立式解得式解得 n 2(2)当入射光向当入射光向 N 端移动时，光线在端移动时，光线在 EF 面上的入射角将增大，所以能产生全反射面上的入射角将增大，所以能产生全反射13.73解析解析当光线在水面发生全反射时，有当光线在

42、水面发生全反射时，有 sin C1n当光线从左侧射入时，由折射定律当光线从左侧射入时，由折射定律sin sin2Cn联立联立式，代入数据可得式，代入数据可得 sin 73.14、答案答案3解析解析作光路图如图所示在作光路图如图所示在 PQ 面上的入射角面上的入射角 sin 1OAOB12，130由几何关系可得由几何关系可得260折射率折射率 nsin 2sin 1 315、解析：解析：半圆柱体的横截面如图所示。半圆柱体的横截面如图所示。OO为半圆的半径，设从为半圆的半径，设从 A 点入射的光线在点入射的光线在 B 点处恰好满足全反射条件。由折射定律有点处恰好满足全反射条件。由折射定律有 nsin1，式中，式中为全反射临界角，为全反射临界角，sin1n22，4，由几何关系得由几何关系得OOB，S2RLOOB代入题给条件得：代入题给条件得：S2RL 答案：答案：2RL16、解析：解析：(1)光从玻璃到空气全反射的临界角的正弦为：光从玻璃到空气全反射的临界角的正弦为：sinC1n12，解得临界角为：，解得临界角为：C45，当光线到达，