2012高中物理 13.7全反射9每课一练 新人教版选修3-4

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1、13.2全反射同步练习1．光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是(　　)A．光从玻璃射到分界面上，入射角足够小B．光从玻璃射到分界面上，入射角足够大C．光从空气射到分界面上，入射角足够小D．光从空气射到分界面上，入射角足够大解析：发生全反射的条件是光由光密介质射向光疏介质，且入射角大于等于临界角，故B正确。答案：B2．光线从折射率为的介质中射向空气，如果入射角为60°，下图中光路可能的是(　　)解析：先根据sinC＝1/n求出临界角为45°，由于入射角等于60°大于临界角，则必定发生全反射，因此只有反射光线而无折射光线。答案：C3．

2、一束光从空气射入折射率n＝的某种玻璃的表面，下列说法中正确的是(　　)A．当入射角大于45°时，会发生全反射现象B．无论入射角多大，折射角都不会超过45°C．欲使折射角等于30°，光应以45°角入射D．当入射角等于arctan时，反射光线恰好跟折射光线垂直解析：由光疏介质进光密介质，不可能发生全反射现象，故A项错误；最大入射角为90°，此时最大折射角为45°，故B项正确；根据n＝可知，C项正确；由几何关系可知D项正确。答案：B、C、D4．如图15－2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b

3、c面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n＝，若不考虑入射光线在bc面上的反射光，则有光线(　　)图15－2A．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面垂直解析：由全反射条件：sinC＝＝，所以C＝45°。由已知几何知识和反射定律、折射定律作出光路图如图，通过分析计算可以判断：光线在ab面发生全反射，在ac面不发生全反射，即既有折射光线，又有反射光线，且其反射光线垂直于bc面射出。答案：B、D5．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15－4所示。方框内

4、有两个折射率n＝1.5的玻璃全反射棱镜。下图给出了两个棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生图15－4效果的是(　　)图15－4解析：画出入射光线与出射光线反向延长线的交点则为发生全反射的位置，画上全反射棱镜，可知B正确。答案：B6．abc为一全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，如图15－6所示。一束白光垂直入射到ac面上，在ab面上发生全反射，若光线的入射点O的位置不变，改变入射光的入射方向(不考虑bc面反射的光线)。则(　　)图15－6A．使入射光按图中所示的逆时针方向偏转，则红光将首先射出ab面B．使入射光按图中所示的逆时针方向偏

5、转，则紫光将首先射出ab面C．使入射光按图中所示的顺时针方向偏转，则红光将首先射出ab面D．使入射光按图中所示的顺时针方向偏转，则紫光将首先射出ab面解析：入射光垂直ac面入射，到达ab面时其入射角为45°，可见白光中的各色光的临界角均小于或至多等于45°。若入射光按图中所示的逆时针方向偏转，则达到ab面时的入射角α必须大于45°，所以更不可能有任何颜色的光透出ab面。若入射光按图中所示的顺时针方向偏转，则达到ab面时的入射角α将小于45°。这样才有可能将α小于某单色光的临界角，使该颜色的光透出ab面。由于临界角αc＝arcsin，所以n

6、愈小，临界角愈大。在红、橙、黄、绿、蓝、紫这六色光中，红光的折射率最小，紫光的折射率最大，所以红光的临界角最大，紫光的临界角最小。这样一来，当ab面处的入射角α从45°开始减小时首先达到红光的临界角，可见若有光从ab面处透出，将首先是红光，选项C正确。答案：C7．如图所示，是一种折射率n＝1.5的棱镜，用于某种光学仪器中，现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上，入射角的大小i＝arcsin0.75，求：(1)光在棱镜中传播的速率；(2)画出此束光线射出棱镜后的方向，要求写出简要的分析过程。(不考虑返回到AB和BC面上的光线)解析：(1)

7、光在棱镜中传播的速率v＝＝＝2×108m/s(2)由折射定律率＝n得AB面上的折射角r＝30°由几何关系得，BC面上的入射角θ＝45°全反射临界角C＝arcsin＜45°，光在BC面上发生全反射，光路如图所示。答案：(1)2×108m/s　(2)光路如解析中图8.如图所示，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)。解析：设入射角为i，折射角为r，由折射定律

8、得＝n①由已知条件及①式得r＝30°②如果入射光线在法线的右侧，光路图如图(a)所示。设出射点为F，由几何关系可得AF＝a即出射点在AB边上离A点a的位置。如果入射光线在法线的左侧，光路图如图