1、i光的折射全反射課時規范訓練基礎鞏固題組1.（多選）已知介質對某單色光的臨界角為則（）B.此單色光在該介質中傳播速度為csin 0（c為真空中光速）C.此單色光在該介質中的波長是真空中波長的sin 0 倍1D.此單色光在該介質中的頻率是真空中的sin 01解析：選 ABC.介質對該單色光的臨界角為0 ,它的折射率n=, A 正確；此單色sin 0,c丄v csin 0丄光在介質中的傳播速度v= -=csin 0 , B 正確；波長 入=?=入osin 0 , C 正確;nfc/ 人o光的頻率是由光源決定的，與介質無關，D 錯誤.2.如圖，一束光經玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b,波長分別為

2、 入a、入b,該玻璃對單色光a、b的折射率分別為na、nb,貝U（）A.入aV 入b,nanbB.入a 入b,nanbC.入aV 入b,na 入b,nanba的偏折程度小于光線b的偏解析： 選 B. 由題圖可知，在入射角相同的情況下，光線折程度，因此光線a的折射率小于光線b的折射率，故選項 A、D 錯誤；由于折射率越大頻 率越高，A.該介質對此單色光的折射率為1sin 0i因此光線a的頻率小于光線b的頻率，由c=入 v 可知光線a的波長大于光線b的波長，選項 B 正確.3某同學通過實驗測定半圓形玻璃磚的折射率n.如圖甲所示，0是圓心，MN是法線，AO BO分別表示某次測量時光線在空氣和玻璃磚中

3、的傳播路徑該同學測得多組入射角 和折射角r，作出 sini- sinr圖象如圖乙所示.貝 U （）3A. 光由A經O到B,n= 1.5B. 光由B經O到A,n= 1.5C. 光由A經O到B,n= 0.67D. 光由B經O到A,n= 0.67解析：選 B.光線從空氣斜射入介質時，入射角大于折射角，從題圖可以看出對應的折射角比入射角大，故光是從介質射入空氣中，即光由B經O到A由 sini sinr圖象的4光纖通信中信號傳播的主要載體是光導纖維，它的結構如圖所示，其內芯和外套材 料不同，光在內芯中傳播.下列關于光導纖維的說法中正確的是（）A. 內芯的折射率比外套的大，光傳播時在內芯與外套的界面上發生

4、全反射B. 內芯的折射率比外套的小，光傳播時在內芯與外套的界面上發生全反射C. 波長越短的光在光纖中傳播的速度越大D. 頻率越大的光在光纖中傳播的速度越大解析：選 A.光纖內芯比外套折射率大， 在內芯與外套的界面上發生全反射，A 對，B 錯；頻率大的光，波長短，折射率大，在光纖中傳播速度小，C、D 錯.5.打磨某剖面如圖所示的寶石時，必須將OR OC邊與軸線的夾角 0 切磨在 0i0 02,光線一定在OR邊發生全反射B.若 0 02,光線會從 OC 邊射出C.若 0 0i,光線會從OP邊射出D.若 0 0i, C 錯誤、D 正確.6 某研究性學習小組利用插針法測量半圓形玻璃磚的折射率實驗探究方

5、案如下：在白紙上作一直線MN并作出它的一條垂線AB將半圓形玻璃磚(底面的圓心為C)放在白紙 上，它的直徑與直線MN重合，在垂線AB上插兩枚大頭針P和P2,然后在半圓形玻璃磚的 右側插上適量的大頭針，可以確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路，從而求出玻璃磚的折射率實驗中提供的器材除了半圓形玻璃磚、木板和大頭針外，還有量角器等.(1) 某同學用上述方法測量玻璃磚的折射率，他在畫出的垂線AB上豎直插上了P、P兩枚大頭針，但在半圓形玻璃磚的右側區域內，不管眼睛在何處，都無法透過玻璃磚同時看至y P、R的像，原因是_ .為同時看到P、F2的像，他應采取的措施是 _.(2) 在采取相應措施后，請在半圓形玻璃

6、磚的右側畫出所插大頭針的可能位置，并用“X”表示，作出光路圖.(3) 為計算折射率，將應測量的物理量標注在光路圖上，并由此得出折射率的計算公式為 n=_ .解析：(1)在半圓形玻璃磚的右側區域內，不管眼睛在何處，都無法透過玻璃磚同時看到P、F2的像，原因是入射光線AB離圓心較遠，在半圓形面發生了全反射；為同時看到Pi、F2的像，5他應采取的措施是：沿著MN方向，向M點方向平移玻璃磚.光路如右圖所示.6（3）折射率的計算公式為n=SinSin-.sinr答案：（1）入射光線AB離圓心較遠，在半圓形面發生了全反射沿著MN方向向M點方向平移玻璃磚（2）見解析（3）見解析SinSin sinr7.如圖

7、所示，AOB是截面為扇形的玻璃磚的橫截面圖，其頂角 0 = 76,今有一細束單色光在橫截面內從0A邊上的點E沿垂直于0A的方向射入玻璃磚，光線直接到達AB面且3恰好未從AB面射出.已知0&匚OAcos 53 = 0.6，試求：5（1）玻璃磚的折射率n；光線第一次從0B射出時折射角的正弦值.3解析： 因OE=：OA由數學知識知光線在AB面的入射角等于 37,光線恰好未從5AB面射出，所以AB面入射角等于臨界角，則臨界角為C= 37.據幾何知識得 B = 0 = 76，則OB面入射角為a = 180 2C 3 = 30 .設光線第一次從OB射出的折射角為r,由sinsinsinra-n 得

8、 sin5r= 655答案： (1)36綜合應用題組&如圖所示，直角三角形ABC是一玻璃磚的橫截面，AB= L,ZC= 90,/A= 60由 sinC=*得n= 5.7一束單色光PD從AB邊上的D點射入玻璃磚，入射角為 45,DB=寸，折射光DE恰好射到8玻璃磚BC邊的中點E,已知光在真空中的傳播速度為c.求:(1) 玻璃磚的折射率；(2) 該光束從AB邊上的D點射入玻璃磚到第一次射出玻璃磚所需的時間.解析：(1)作出光路圖，如圖所示，過E點的法線是三角形的中位線，由幾何關系可知DEB為等腰三角形，故DE= DB=；4由幾何知識知光在AB邊折射時折射角為 30,所以1(2)設臨界角為

9、B,有 sin 0 = 可解得 0 = 45，由光路圖及幾何知識可判斷，光 在BC邊發生全反射，在AC邊第一次射出玻璃磚.根據幾何知識可知EF=,則光束從AB邊射入玻璃磚到第一次射出玻璃磚所需要的時9半徑為R的固定半圓玻璃磚的橫截面如圖所示，O點為圓心，OO與直徑AB垂直,足夠大的光屏CD緊靠在玻璃磚的左側且與AB垂直，一光束沿半徑方向與OO成 0 = 30射向O點，光屏CD區域出現兩個光斑，已知玻璃的折射率為.2.求：sin 45n= sin 30=2.竽代入v=半可解得t=4c答案：(1) ,232L4cc9(1)當 0 變為多大時，兩光斑恰好變為一個；當光束沿半徑方向與OO成 0 = 3

10、0射向O點時，光屏CD區域兩個光斑的距離.10解析：(1)光屏上的兩個光斑恰好變為一個，說明光線恰好在sin 90 sin 0代入數據可得 0 = 45PA7甘1Q7(2)當 0 = 30時，如圖所示光線在AB面同時發生反射和折射，反射光線沿半徑射出到P點，a= 0 = 30可得AP= Rcot a =3Rsin B在AB面發生折射，由n=sin 30解得 sin B =#, B = 45可得AQ=R則兩光斑間距離瓦=AP+AQ= ( 3+ 1)R答案：(1)45 (2)(3 + 1)R10. 玻璃立方體中心有一點狀光源. 今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜，以致從光源發出的光線只經過一次折射不能透出立方體已知該玻璃的折射率為2，求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值.解析：光源發出的光線只經過一次折射不能透出立方體，表示光線第一次到達表面時發生全反射的區域不需要鍍膜，發生非全反射的區域需要鍍膜.考慮從玻璃立方體中心O點發出一條光線，假設它斜射到玻璃立方體上表面發生折射， 由折射定律可知nsin 0 = sin a 式中，n為折射率，0 為入射角，a 為折射角.現假設A點是上表面面積最小的不透明薄膜邊緣上的一點.n由題意，在A點恰好