光的折射和全反射

1、.光的折射和全反射例题一、 单选题1、（2013101中学高三上10月段考）水的折射率为n，距水面深h处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为（）A2htan（arcsin）B2htan（arcsinn）C2htan（arccos）D2hcot（arccosn）【答案】A【解析】水下点光源射向空气时，当照射越远时入射角越大，照射越近则入射角越小由水的折射率n可求出水的临界角sinC=则C=arcsin当入射角i等于C时，恰好发生全反射设岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为D则sini=，因为 i=r，所以sini=sinC因此由=得D=或者也可以这样算：恰好发生

2、光的全反射时，有=tani所以D=2htani=2htan（arcsin）故选：A2、（2013101中学高三上10月段考）如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°己知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行此玻璃的折射率为（）AB1.5CD2【答案】C【解析】作出光线在玻璃球体内光路图，A、C是折射点，B反射点，OD平行于入射光线，由几何知识得，AOD=COD=60°，则OAB=30°即折射角r=30°，入射角i=60°所以折射率为n=故选C3、（2008高考海淀一模）彩虹是悬浮于空气中的大量小水珠对阳光的色散造成

3、的，如图所示为太阳光照射到空气中的一个小水珠发生反射和色散的光路示意图，其中为两束频率不同的单色光对于这两束光，以下说法中正确的是（）A单色光比单色光的频率高B由水射向空气，光发生全反射的临界角大于光发生全反射的临界角C在水中光的传播速度小于光的传播速度D如果光能使某金属发生光电效应，则光也一定能使该金属发生光电效应【答案】B【解析】A、进入水滴时，两种光的入射角相等，而折射角不等，且光线的折射角较小，根据折射率定义式，得到光线折射率较大；由于折射率大的光频率也大，故光线的光子的频率较大，故A错误；B、光从水射向空气时，根据折射率定义，得到临界角，故折射率大的临界角小，故光线临界角较小，故B正

4、确；C、根据光速与折射率关系，得到折射率大的光线速度小，故共线速度较小，故C错误；D、光电效应的发生条件是入射光的频率大于极限频率，由于光频率较大，故光能使某金属发生光电效应，则光不一定能使该金属发生光电效应，故D错误；4、（2008高三上期末XX区）如图所示，一单色激光束沿着半圆形玻璃砖的半径射到直边上，此时入射角，折射角，要使光在玻璃砖的直边上发生全反射，需将玻璃砖绕过点且垂直于纸面的轴（）A顺时针转动B顺时针转动C逆时针转动D逆时针转动【答案】C【解析】由题意得：该玻璃的折射率为由临界角公式得：临界角当光从玻璃射入空气，入射角达到临界角时，恰好发生全反射故可知要使光在玻璃砖的直边上发生全

5、反射，需将玻璃砖绕过点且垂直于纸面的轴逆时针转过5、（2013101中高二下期末）如图所示，ABCD为同种材料构成的柱形透明体的横截面，其中ABD部分为等腰直角三角形，BCD部分为半圆形平行单色光从真空垂直射向AB面，折射率n=2.0，下列说法中正确的是（）A从AB射入的光线经一次全反射和一次折射后都能从BCD射出B从AB中点射入的光线恰好能从圆弧的中点射出C从AB射入的光线一定能从AD边射出D从AB射入的光线一定能从BCD射出【答案】B【解析】由题意，材料的折射率n=2，根据临界角公式sinC=得临界角C=30°45°，而光线射到AD时，入射角等于45°，则从A

6、B面射入的所有光线在AD面上都发生全反射，从AB面中点射入的光线一定从圆弧的中点射出从AB中点两侧射入的光线到达圆弧BCD面时，入射角较大，可发生全反射，不能从BCD面射出故ACD错误，B正确故选：B6、（2006高考）水的折射率为n，距水面深h处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为（）A2htan（arcsin）B2htan（arcsinn）C2htan（arccos）D2hcot（arccosn）【答案】A【解析】水下点光源射向空气时，当照射越远时入射角越大，照射越近则入射角越小由水的折射率n可求出水的临界角sinC=则C=arcsin当入射角i等于C时，恰好发生全

7、反射设岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为D则sini=，因为 i=r 所以sini=sinC因此由=得D=或者也可以这样算：恰好发生光的全反射时，则有=tani所以D=2htani=2htan（arcsin）故选：A二、 多选题7、（2013101中高二下期末）如图所示，两束不同单色光P和Q射向半圆形玻璃砖，其出射光线都是从圆心O点沿OF方向，由此可知（）AP光束每个光子的能量比Q光束每个光子的能量大BP光速穿过玻璃砖所需的时间比Q光短C如果让P、Q两列光分别通过同一双缝干涉装置，P光形成的干涉条纹间距比Q光的大D以相同的入射角从水中射向空气，若Q能发生全反射，则P也一定能发生全反射【答案】B C【解析】A、由图知：P光的入射角i较大，P光和Q光的折射角r相等，则根据折射定律n=分析得知P光束的折射率比Q光的小，P光的频率小，由E=h知，P光束每个光子的能量比Q光束每个光子的能量小，故A错误B、由v=知P光在玻璃砖中传播速度大，穿过玻璃砖所需的时间比Q光短，故B正确C、P光