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1、学案57 光的折射与全反射一、概念规律题组1关于全反射，下列说法中正确的是()A光从光密介质射向光疏介质时可能产生全反射B光从光疏介质射向光密介质时可能产生全反射C光从折射率大的介质射向折射率小的介质时可能产生全反射D光从传播速度小的介质射向传播速度大的介质时可能产生全反射2一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1所示，则下列说法正确的是()图1A此介质折射率为B此介质折射率为C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3单色光在真空中的传播速度为c，波长为0，在水中的传播速度是v，波长为，水对这种单色光的折射率为n.当这束单色光从空气斜射入水中时，
2、入射角为1，折射角为2，下列说法中正确的是()Av，0 B0n，vcCvcn，0 D0，vc图24如图2所示，两束不同的单色光P和Q，以适当的角度射向半圆形玻璃砖，其射出光线都是从圆心O点沿OF方向射出，则下面说法正确的是()AP光束在玻璃中折射率大BQ光束的频率比P光束的频率大CP光束穿出玻璃砖后频率变大DQ光束穿过玻璃砖所需时间长二、思想方法题组5如图3所示，光线由空气射入半圆形玻璃砖，或由玻璃砖射入空气的光路图中，正确的是(玻璃的折射率为1.5)()图3A图乙、丁 B图甲、丁C图乙、丙 D图甲、丙图46如图4所示，一束白光从顶角为的棱镜的一个侧面AB以较大的入射角i入射，经过三棱镜后，在
3、屏P上可得到彩色光带，当入射角逐渐减小到零的过程中，若屏上的彩色光带先后全部消失，则()A红光最先消失，紫光最后消失B紫光最先消失，红光最后消失C紫光最先消失，黄光最后消失D红光最先消失，黄光最后消失一、折射定律的理解和应用1折射现象中的光线偏折(1)光线从折射率小的介质射向折射率大的介质折射光线向法线偏折，入射角大于折射角反之亦然(2)入射角1越大，折射角2越大，偏折越明显；1越小，2越小，偏折越轻，10时，20不偏折2光具对光线的控制作用(1)不同光具对光线的控制作用不同，但本质上是光的折射、反射规律的体现，不可盲记要具体问题具体分析(2)对不同光具的作用要分析透彻，灵活运用平行玻璃砖：出
4、射光与入射光总平行，但有侧移三棱镜：使光线向底边偏折圆(球)形玻璃：法线总过圆(球)心【例1】 一半径为R的1/4球体放置在水平桌面上，图5球体由折射率为的透明材料制成现有一束位于过球心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5所示已知入射光线与桌面的距离为R/2.求出射角.规范思维针对训练1(2011重庆18)在一次讨论中，老师问道：“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大关于这三种光在水中的性质，同学们能做出什么判断？”有同学回答如下：c光的频率最大a光的
5、传播速度最小b光的折射率最大a光的波长比b光的短根据老师的假定，以上回答正确的是()A BC D二、全反射的理解和应用1光疏介质与光密介质光疏介质与光密介质是相对而言的，并没有绝对的意义例如，有机玻璃(n1.50)对水(n1.33)是光密介质，而对金刚石(n2.42)是光疏介质对于某一种介质，不能说它是光疏介质还是光密介质，要看它与什么介质相比较2全反射现象的理解(1)全反射现象是光的折射的特殊现象发生全反射的条件：光从光密介质射向光疏介质；入射角大于或等于临界角(2)全反射现象符合反射定律，光路可逆(3)全反射发生之前，随着入射角的增大，折射角和反射角都增大，但折射角增大得快；在入射光强度一
6、定的情况下，折射光越来越弱，反射光越来越强发生全反射时，折射光消失，反射光的强度等于入射光的强度【例2】图6 (2009四川)如图6所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，Rr.现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则()An可能为 Bn可能为2Ct可能为 Dt可能为规范思维针对训练2图7(2011大纲全国16)雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹设水滴是球形的，图7中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代
7、表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是()A紫光、黄光、蓝光和红光B紫光、蓝光、黄光和红光C红光、蓝光、黄光和紫光D红光、黄光、蓝光和紫光三、折射和全反射的综合应用【例3】图8 (2011福建14)如图8所示，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是()A减弱，紫光 B减弱，红光C增强，紫光 D增强，红光规范思维图9针对训练3(2010重庆理综20)如图9所示，空气
8、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孤上的光，则上有光透出部分的孤长为()A.R B.R C.R D.R 【基础演练】1红、黄、绿三种单色光以相同的入射角到达某介质和空气的界面时，若黄光恰好发生全反射，则()A绿光一定能发生全反射B红光一定能发生全反射C三种单色光相比，红光在介质中的传播速率最小D红光在介质中的波长比它在空气中的波长长2(2010全国20)频率图10不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图10所示，下列说法正确的是()A单色光1的波
9、长小于单色光2的波长B在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度C单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间D单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角3(2009全国21)图11一玻璃砖横截面如图11所示，其中ABC为直角三角形(AC边未画出)，AB为直角边，ABC45；ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点此玻璃的折射率为1.5.P为一贴近玻璃砖放置的、与AB边垂直的光屏若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则()A从BC边折射出一束宽度与BC边长度相等的平行光B屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度C屏上有一亮区，其宽
10、度等于AC边的长度D当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大4.图12一束白光从顶角为的一边以较大的入射角1射入并通过三棱镜后，在屏P上可得到彩色光带，如图12所示，在入射角1逐渐减小到零的过程中，假如屏上的彩色光带先后全部消失，则()A红光最先消失，紫光最后消失B紫光最先消失，红光最后消失C紫光最先消失，黄光最后消失D红光最先消失，黄光最后消失5(2009浙江理综18)如图13所示，图13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
11、射C光从空气进入棱镜，波长变小D从F点出射的光束与入射到E点的光束平行题号12345答案6.(2010山东37(2)图14如图14所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出(1)求该玻璃棒的折射率(2)若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时_(填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生全反射7(2011海南18(2)一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P离水面的高度为h10.6 m，尾部下端Q略高于水面；赛艇正前方离赛艇前端s10.8 m处有一浮标，示意图如图15所示一潜水员在
12、浮标前方s23.0 m处下潜到深度为h24.0 m时，看到标记刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q；继续下潜h4.0 m，恰好能看见Q.求：图15(1)水的折射率n；(2)赛艇的长度l.(可用根式表示)【能力提升】8.图16(2011山东37(2)如图16所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角AOB60.一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB.(1)求介质的折射率(2)折射光线中恰好射到M点的光线_(填“能”或“不能”)发生全反射9(2010吉林长白县高三质量检测)如图17所示，图17有一截面是直角三角形的棱镜ABC，A30.它对红光的折射率为n1，对
13、紫光的折射率为n2.在距AC边d处有一与AC平行的光屏现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜(1)红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少？(2)为了使红光能从AC面射出棱镜，n1应满足什么条件？(3)若两种光都能从AC面射出，求在光屏MN上两光点间的距离图1810(2010常州模拟)如图18所示，一透明球体置于空气中，球半径R10 cm，折射率n，MN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，AB与MN间距为5 cm，CD为出射光线(1)补全光路图并求出光从B点传到C点的时间；(2)求CD与MN所成的角.11半径为R的玻璃半圆柱体，图19横截面如图19所示，圆心为O.两条平行单色红光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，光线1的入射点A为圆柱面的顶点，光线2的入射点为B，AOB60.已知该玻璃对红光的折射率n.(1)求两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离d.(2)若入射的是单色蓝光，则距离d将比上面求得的结果大还是小？学案57光的折射与全反射【课前双基回扣】
