36光的折射全反射.doc

第13章　光学　电磁波　相对论 第一节　光的折射、全反射 一、选择题 2． 2011年合肥模拟 如图所示，P、Q是两种透明材料制成的两块相同的直角梯形棱镜，叠合在一起组成一个长方体，一单色光从P的上表面射入，折射光线正好垂直通过两棱镜的界面，已知材料的折射率nP nQ，射到P上表面的光线与P上表面的夹角为θ，下列判断正确的是 A．光线一定从Q的下表面射出 B．光线若从Q的下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定等于θ C．光线若从Q的下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定大于θ D．光线若从Q的下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定小于θ 3．如图所示， 一束光从空气中射向折射率为n＝的某种玻璃的表面，i表示入射角，则下列说法中不正确的是 A．当i 45°时会发生全反射现象 B．无论入射角是多大，折射角r都不会超过45° C．欲使折射角r＝30°，应以i＝45°的角度入射 D．当入射角i＝arctan 时，反射光线跟折射光线恰好垂直 4．如图所示，一条红色光线和另一条紫色光线，以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖，其透射光线都是由圆心O点沿OC方向射出．则可知 A．AO是红光，它穿过玻璃砖所需时间较长 B．BO是红光，玻璃砖对它的折射率较小 C．AO是紫光，它穿过玻璃砖所需时间较长 D．BO是紫光，玻璃砖对它的折射率较小 5．空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图所示．方框内有两个折射率n＝1.5的全反射玻璃棱镜．下列四幅图给出了两棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生右图效果的是 6. 两束不同频率的平行单色光a、b从空气射入水中，发生了如图所示的折射现象 α β ．下列结论中正确的是 A．光束b的频率比光束a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7．如图所示为一直角棱镜的横截面，bac＝90°，abc＝60°.一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜．已知棱镜材料的折射率为n＝，若不考虑原入射光在bc面上的反射光，则有光线 A．从ab面射出 B．从ac面射出 C．从bc面射出，且与bc面斜交 D．从bc面射出，且与bc面垂直 8． 2010年高考重庆卷 如图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB.一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光．若只考虑首次入射到圆弧上的光，则上有光透出部分的弧长为 A.πR B.πR C.πR D.πR 9. 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点，并偏折到F点．已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则 A．该棱镜的折射率为 B．光在F点发生全反射 C．光从空气进入棱镜，波长变小 D．从F点射出的光束与入射到E点的光束平行 10．如图所示，用透明材料做成一长方体形的光学器材，要求从上表面射入的光线可能从右侧面射出，那么所选的材料的折射率应满足 A．折射率必须大于 B．折射率必须小于 C．折射率可取大于1的任意值 D．无论折射率是多大都不可能 二、计算题 11． 2010年高考江苏卷 如图所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上表面的A点射出．已知入射角为i，A与O相距l，介质的折射率为n，试求介质的厚度d. 12．如图是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，相机的镜头竖直向上．照片中，水立方运动馆的景象呈现在半径r＝11 cm的圆形范围 内，水面上的运动员从手到脚的长度l＝10 cm.若已知水的折射率n＝，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h. 结果保留两位有效数字 答案：D 解析：选A.当入射光由光疏介质射入光密介质时，无论入射角多大，都不会发生全反射，故A错．由＝n＝，当i＝90°时，r＝45°，故B对．由＝，当r＝30°时，i＝45°，C也对．由i＝arctan，得到tani＝，设折射角为r，从而求sini＝cosr＝，cosi＝sinr＝，可知i＋r＝90°，反射光线跟折射光线恰好垂直，D也对．此题选错误的，故选A. 解析：选BC.根据光路可逆性及光路图可知两种色光的入射角相同，而光线BO与法线的夹角大即折射角大，由n＝分析可知玻璃对BO的折射率小，故BO为红光；又据n＝可得t＝＝，从而可确定折射率大的紫光穿过玻璃砖所需的时间长，故选BC. 答案：B 解析：选C.因α β，则单色光a、b的折射率为na nb，故a的频率小于b的频率，A错C对；由n＝得v＝，故a光束在水中的速度比b大，B错；光束由水中射向空气时，因临界角C＝arcsin，故b的临