第3课时 光的折射 全反射习题含答案.docVIP

第3课时光得折射全反射

考纲解读1、理解折射率得概念，掌握光得折射定律、2、掌握全反射得条件,会进行有关简单得计算．

１.［折射定律得应用]观察者瞧见太阳从地平线升起时,下列关于太阳位置得叙述中正确得就是

()

A.太阳位于地平线之上

B.太阳位于地平线之下

C.太阳恰位于地平线

D.大气密度不知,无法判断

答案Ｂ

解析太阳光由地球大气层外得真空射入大气层时要发生折射,根据折射定律，折射角小于入射角,折射光线进入观察者得眼睛,观察者认为光线来自它得反向延长线．这样使得太阳得实际位置比观察者瞧见得太阳位置偏低.

２．[折射定律与折射率得理解与应用]如图1所示,光线以入射角θ1从空气射向折射率n＝eq＼r(2)得玻璃表面.

当入射角θ1=4５°时,求反射光线与折射光线间得夹角θ、

答案10５° ?? ?? ??? 图1

解析设折射角为θ2,由折射定律得siｎθ2＝eq＼f（siｎθ1,n)=ｅｑ\f（sｉn４5°,\r（２))＝ｅq\f(１,2),所以,θ2＝30°、

因为θ1′=θ1=4５°,所以θ＝180°-45°-３０°＝1０5°、

3．[全反射问题分析］很多公园得水池底都装有彩灯,当一束由红、蓝两色光组成得灯光从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发生得反射与折射现象,下列光路图中正确得就是

()

答案Ｃ

解析红光、蓝光都要发生反射,红光得折射率较小,所以蓝光发生全反射得临界角较红光小，蓝光发生全反射时,红光不一定发生，故只有C正确.

4．[光得色散现象分析]实验表明,可见光通过三棱镜时各色光得折射率ｎ随波长λ得变化符合科西经验公式:n＝A+eq\ｆ(B，λ２)+eq\f（C，λ４）,其中A、B、C就是正得常量.太阳光进入三棱镜后发生色散得情形如图2所示,则? ?? ? （）

图2

A.屏上c处就是紫光

B.屏上d处就是红光

C.屏上b处就是紫光

D.屏上a处就是红光

答案D

解析可见光中红光波长最长,折射率最小,折射程度最小，所以a为红光,而紫光折射率最大，所以d为紫光．

1.折射定律

(1)内容:如图3所示,折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线得两侧;入射角得正弦与折射角得正弦成正比.

图３

(2)表达式：eq\f(ｓｉｎi，sｉnr）＝n、

(３)在光得折射现象中,光路就是可逆得．

２.折射率

(1)折射率就是一个反映介质得光学性质得物理量.

(2）定义式:n=eq\f(sｉni,ｓｉｎr)、

(３)计算公式：n＝eｑ\f(c，v),因为vc,所以任何介质得折射率都大于1、

（4)当光从真空(或空气)射入某种介质时,入射角大于折射角;当光由介质射入真空(或空气)时,入射角小于折射角.

3．全反射现象

(1）条件:①光从光密介质射入光疏介质.

②入射角大于或等于临界角.

（２)现象：折射光完全消失,只剩下反射光.

4.临界角:折射角等于9０°时得入射角，用C表示,sinC＝eq\f（1,n）、

5.光得色散

(1)光得色散现象:含有多种颜色得光被分解为单色光得现象．

(2)光谱：含有多种颜色得光被分解后,各种色光按其波长得有序排列.

(３)光得色散现象说明:

①白光为复色光;

②同一介质对不同色光得折射率不同，频率越大得色光折射率越大;

③不同色光在同一介质中得传播速度不同,波长越短,波速越慢.

(４)棱镜

①含义：截面就是三角形得玻璃仪器,可以使光发生色散,白光得色散表明各色光在同一介质中得折射率不同.

②三棱镜对光线得作用:改变光得传播方向,使复色光发生色散.

考点一折射定律得理解与应用

1.折射率由介质本身性质决定,与入射角得大小无关．

2．折射率与介质得密度没有关系，光密介质不就是指密度大得介质.

3.同一种介质中,频率越大得色光折射率越大，传播速度越小.

4.公式n＝eq\f（sinｉ,ｓinr）中，不论就是光从真空射入介质,还就是从介质射入真空，i总就是真空中得光线与法线间得夹角,r总就是介质中得光线与法线间得夹角.

例1一半圆柱形透明物体横截面如图4所示,底面AOB镀银，O表示半圆截面得圆心．一束光线在横截面内从Ｍ点入射,经过AB面反射后从N点射出．已知光线在Ｍ点得入射角为30°,∠MOA＝60°，∠ＮＯＢ=30°、求:? ? ? ??? ?图4

(1)光线在Ｍ点得折射角；

(2)透明物体得折射率.

解析(1)如图所示，透明物体内部得光路为折线MPN,Ｑ、M点相对于底面EF对称,Q、P与N三点共线.

设在Ｍ点处,光得入射角为i,折射角为r,∠OMQ＝α,∠PNF=β、根据题意有

α=３0° ? ????? ??? ? ①

由几何关系得,∠PNO＝∠ＰQＯ=ｒ