《2013-2014学年高二物理(人教版)选修3-4精品练案：13.1 光的反射和折射(含解析)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013-2014学年高二物理(人教版)选修3-4精品练案：13.1 光的反射和折射(含解析)（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十三章 光131 光的反射和折射【自主预习】一、反射及反射定律（1）光的反射：光从一种介质射到它与另一种介质的_时，一部分光会返回到第一种介质的现象。（2）反射定律：反射光线与入射光线、法线在_，反射光线与入射光线分别位于法线的_；反射角_入射角。二、折射及折射定律（1）光的折射:光从一种介质照射到两种介质的_时，一部分光进入另一种介质的现象。（2）折射定律：折射光线与入折射光线、法线处在_内，折射光线与入折射光线分别位于_的两侧，_与折射角 2的正弦成正比，即_=n 12（3）光路可逆性：在光的反射现象和折射现象中，光路都是_的。三、折射率：（1）定义：光从_射入某种介质发生折射时，入射角
2、 1的_与折射角 2的_之比，叫该介质的绝对折射率，简称折射率，用_表示。（2）定义：n= _。（3）折射率与光速的关系：光在不同介质中的_不同，且都_光在真空中的传播速度；某种介质的折射率等于光在_的速度与光在_的速度之比，即 n= _。(4) 任何介质的折射率都 1.四、光穿过平行板玻璃砖时有何规律？(1)不会改变入射光的性质和方向，只使光线向偏折方向平行偏移，且入射角 i、玻璃砖厚度 h 和折射率 n 越大，侧移 d 越大。(2)平行光照射到平行玻璃砖上，出射光的宽度等于入射光的宽度，而玻璃砖中折射光的宽度随入射角增加而增大。【典型例题】一、光的折射【例 1】如果光线以大小相等的入射角，
3、从真空射入不同介质，若介质的折射率越大，则()A折射角越大，说明折射光线偏离原来方向的程度越大B折射角越大，说明折射光线偏离原来方向的程度越小C折射角越小，说明折射光线偏离原来方向的程度越大D折射角越小，说明折射光线偏离原来方向的程度越小【例 2】光在某介质中的传播速度是 2.122108m/s，当光线以 30入射角，由该介质射入空气时，折射角为多少？选修 3-4二、折射率【例 3】 光线从空气射向折射率 n 的玻璃表面，入射角为 1，求：2（1）当 145 时，折射角多大？（2）当 1多大时，反射光线和折射光线刚好垂直？【例 4】光线以 60的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反线光线恰好垂
4、直。(真空中的光速 c3.0108 m/s)(1)画出折射光路图；(2)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度；(3)当入射角变为 45时，折射角等于多大？(4)当入射角增大或减小时，玻璃的折射率是否变化？说明理由。三、测玻璃砖的折射率【例 5】两束细平行光 a 和 b 相距为 d，从空气中互相平行地斜射到长方体玻璃砖的上表面，如图 1317 所示，若玻璃对 a 的折射率大于对 b 的折射率。当它们从玻璃砖的下表面射出后，有 ()A两束光仍平行，间距等于 dB两束光仍平行，间距大于 dC两束光仍平行，间距小于 dD两束光不再相互平行【课后练习】1如图所示，平面镜 AB 水平放置，入射光线 PO
5、 与 AB 夹角为 30，当 AB 转过 20角至 AB位置时，下列说法正确的是 ( )A入射角等于 50B入射光线与反射光线的夹角为 80 C反射光线与平面镜的夹角为 40D反射光线与 AB 的夹角为 602关于光的反射与折射现象，下列说法正确的是 ( )A光发生反射时，光的传播方向一定改变B光发生反射时，光的传播方向可能偏转 90C光发生折射时，一定伴随着反射D光发生折射时，光的传播方向可能偏转 903一束光从空气射入某种透明液体，入射角 40，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是 ( ) A小于 40 B在 40与 50之间 C大于 140 D在 100
6、与 140与间4光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成 30角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为 ( )A B 23C D5井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井(水面在井口之下)，两井底部各有一只青蛙，则()A水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星B枯井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星C水井中的青蛙觉得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星D两只青蛙觉得井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星6一束光由空气入射入某介质，入射角为 60，其折射光线恰好与反射光线垂直，则光在该
7、介质中的传播速度为 ( )A 108m/s B 108m/s2 3C 108m/s D 108m/s37如图 135 所示，玻璃三棱镜 ABC，顶角 A 为 30，一束光线垂直于 AB 射入棱镜，由 AC射出进入空气，测得出射光线与入射光线间夹角为 30，则棱镜的折射率为()A. B. 12 22C. D.3338如图 131 所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况。造成这种现象的原因是() A光的反射 B光的折射C光的直线传播 D小孔成像9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B光由空气射入该介质
8、时折射角较小C光在该介质中的速度较大D光在该介质中的速度较小10光从某种介质中射入空气中，入射角 1 从零开始增大时，折射角 2 也随之增大，下列说法正确的是()A比值 不变12B比值 不变sin1sin2C比值 是一个大于 1 的常数sin1sin2D比值 是一个小于 1 的常数sin1sin211一束光从某种介质射入空气中时，入射角 130 ，折射角260 ，折射光路如图所示，则下列说法正确的是( )A此介质折射率为33B此介质折射率为 3C相对于空气此介质是光密介质D光在介质中速度比在空气中大12一半径为 R 的 1/4 球体放置在水平桌面上，球体由折射率为 的透明材料制成。现有一束3位
9、于过球心 O 的竖直平面内的光线，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，如图所示。已知入射光线与桌面的距离为 R/2。求出射角 。3例题答案：1. 【答案】C【解析】根据折射定律， n 12，当光以相等的入射角从真空向介质入射时，sin 1 一定，sin1sin2n12 越大，sin 2 就越小， 2 越小。 说明光偏离原来的传播方向角度就越大。故选 C。2.3.4. 【答案】(1)如图 1313 所示 (2) 108 m/s(3)arcsin (4)不会变化3 366【解析】(1)由题意知入射角 160，反射角 60，折射角 2180609030，折射光路图如图 1313
10、所示。(2)n ，sin1sin2 sin60sin30 3据 n 得 v m/s，cv cn 3.01083v1.710 8 m/s。(3)据 n 得 sin2 ，sin1sin2 sin1n代 sin1sin45 及 n 入上式，可求得22 3sin2 ，解得 2arcsin 。66 66(4)折射率不会变化，折射率由介质和入射光的频率决定，而跟入射角的大小无关。5. 【答案】C【解析】如图 1318 所示，根据折射定律 na ，nbsinsina，由题意知， nanb，则 ab，故 dd，光线经两侧面平行的sinsinb玻璃砖后方向不变，折射光线 是平行的，所以 C 正确。课后练习：1.
11、B2.AB3D4B5. 解析：作出两口井的光路图如图所示，从图中可知枯井中青蛙的视角 比水井中青蛙的视角 要大，所以枯井中青蛙觉得井口大些；而看到井外的范围是在两条实线所示光线范围内，所以水井中青蛙的视野要大些。答案：B6.B7. 解析： 由光路图可知，iA30 ，由于入射光线与出射光线成 30，所以 r 30i60，故 n ，C 项正确。sinrsini sin60sin30 3答案：C8. 解析：光经过大气层，其空气分布不均匀，而折射率不同，光发生折射现象使光传播方向发生改变所致。答案：B9. 解析：由 n，且 n1，可得 sin2 sin1，即 1 2。又因为 n ，得 v ，故sin1
12、sin2 1n cv cnvc。答案：B、D10. 解析：根据折射定律，光由一种介质进入另一种介质中， 常数，可知 B 正确；由sin1sin2光路的可逆定理可知 n ，且 n1，故 1， D 正确。sin2sin1 sin1sin2 1n答案：B、D11. 解析：由折射定律及入射角、折射角的含义知 n ，则此介质比空气折射率大，sin2sin1 3故为光密介质，又由 n 知 D 错误。cv答案：B、C12. 解析：设入射光线与 1/4 球体的交点为 C，连接 OC，OC 即为入射点的法线，图中的角 为入射角。过 C 点作球体水平表面的垂线，垂足 为 B。依题意， COB。又由OBC 知sin ，32设光线在 C 点的折射角为 ，由折射定律得 ，sinsin 3由式得 30。由几何关系知，光线在球体的 竖直表面上的入射角 (如图所示)为 30。由折射定律得 ，sinsin 13因此 sin ，32解得 60 。
