最新全反射单元测试题
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最新全反射单元测试题
一、全反射 选择题
1.如图所示。
有一束平行于等边三棱镜横截面ABC 的红光从空气射向E 点,并偏折到F 点。
已知入射方向与边AB 的夹角45θ︒=,E .F 分别为边AB .BC 的中点,则( )
A .该三棱镜对红光的折射率为2
B .光在F 点发生全反射
C .从F 点出射的光束与入射到E 点的光束的夹角为30︒
D .若改用紫光沿相同角度从
E 点入射,则出射点在
F 点左侧
2.如图,一束白光沿半径方向从A 点射入半圆形玻璃砖,在O 点发生反射和折射,折射光照在光屏上,a 、b 为折射光的上下边界,c 为反射光,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,可以观察到各色光在光屏上陆续消失,在光带完全消失之前,下列说法正确的有( )
A .c 光逐渐变暗
B .ab 光带逐渐变亮
C .a 光与b 光相比,a 光先消失
D .单色光a 通过玻璃砖所需的时间小于单色光b 通过玻璃砖所需的时间
3.如图所示,置于空气中的厚玻璃板,AB 、CD 分别是玻璃板的上、下表面,且AB ∥CD .光线经AB 表面射向玻璃砖,折射光线射到CD 表面时,下列说法正确的是( )
A .不可能发生全反射
B .有可能发生全反射
C .只要入射角i 足够大就能发生全反射
D.不知玻璃折射率,无法判断
4.如图所示,在等边三棱镜截面ABC内,有一束单色光从空气射向其边界上的E点,已知该单色光入射方向与三棱镜边界AB的夹角为θ=30º,该三棱镜对该单色光的折射率为3,则下列说法中正确的是()
A.该单色光在AB边界发生全反射
B.该单色光从空气进入棱镜,波长变长
C.该单色光在三棱镜中的传播光线与底边BC平行
D.该单色光在AC边界发生全反射
5.一束白光从顶角为 的一边以较大的入射角i射入并通过三棱镜后,在屏P上可得到彩色光带,如图所示,在入射角i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
6.如图所示两细束单色光平行射到同一个三棱镜上,经折射后交于光屏上的同一个点M。
则下列说法中正确的是()
A.如果a为蓝色光,则b可能为红色光
B.在该三棱镜中b色光的传播速率比a光的传播速率小
C.棱镜射向空气中a色光的临界角比b色光的临界角大
D.a光的折射率小于b光折射率
7.如图所示,圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上,光线从P点垂直界面
入射后,恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射;当入射角60θ=︒时,光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。
已知真空中的光速为c ,则( )
A .玻璃砖的折射率为1.5
B .OP 之间的距离为2R
C .光在玻璃砖内的传播速度为33
c D .光从玻璃到空气的临界角为30°
8.中国古人对许多自然现象有深刻认识,唐人张志和在《玄真子.涛之灵》中写道:“雨色映日而为虹”,从物理学的角度看,虹时太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的,右图是彩虹成因的简化示意图,其中a 、b 时两种不同频率的单色光,则两光
A .在同种玻璃种传播,a 光的传播速度一定大于b 光
B .以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,b 光侧移量大
C .分别照射同一光电管,若b 光能引起光电效应,a 光一定也能
D .以相同的入射角从水中射入空气,在空气张只能看到一种光时,一定是a 光
9.如图为一玻璃球过球心的横截面,玻璃球的半径为R ,O 为球心,AB 为直径,来自B 点的光线BM 在M 点射出,出射光线平行于AB 。
另一光线BN 恰好在N 点发生全反射,已知30ABM ∠=︒,则( )
A.光在玻璃球中的传播速度
3
2
v c
=,c为光速
B.发生全反射时的临界角60
C=︒
C.球心到BN的距离为
3 d
3
R =
D.球心到BN的距离为3
d R
=
10.如图所示,由某种透明介质制成的长直细圆柱体置于真空中.某种单色光在介质中传输,经过多次全反射后从右端射出.若以全反射临界角传输的光线刚好从右端以张角2θ出射,则此介质的折射率为()
A.1sin2θ
+B.1cos2θ
+C.2
1cosθ
+D.2
1sinθ
+
11.两束不同频率的单色光a、b从空气彼此平行射入水中,发生了如图所示的折射现象α>β。
光束a与光束b比较,下列正确的是()
A.光束a相对于水的折射率比b大
B.光束a在水中的速度比b小
C.光束a在水中的波长比b小
D.若从水中斜射向空气,随着入射角的增大,光束b比光束a先发生全反射
12.如图所示,一束光从空气中射向折射率n=2的某种玻璃的表面,i表示入射角,光在真空中的传播速度c=3×108m/s,则下列说法中正确的是()
A.当i>45°时会发生全反射现象
B .无论入射角是多大,折射角r 都不会超过45°
C .欲使折射角r =30°应以i =45°的角度入射
D .当入射角tani=2时,反射光线跟折射光线恰好垂直
E.光在该玻璃中的传播速度v =1.5×108m/s
13.如图所示,一束光从空气中射向折射率为n =2的某种玻璃的表面,θ1表示入射角,则下列说法中正确的是( )
A .当θ1>45°时会发生全反射现象
B .只有当θ1=90°时才会发生全反射
C .无论入射角θ1是多大,折射角θ2都不会超过45°
D .欲使折射角θ2=30°,应以θ1=45°的角度入射
E.当入射角的正切tan θ1=2时,反射光线和折射光线恰好互相垂直
14.黄、红、绿三种单色光以相同的入射角到达介质和空气的界面.若黄光恰好发生全反射,则( )
A .红光一定能发生全反射
B .绿光一定能发生全反射
C .红光在介质中的波长比它在空气中的波长短
D .三种单色光相比,绿光在该介质中传播的速率最大
15.一半圆形玻璃砖,C 点为其球心,直线OO '与玻璃砖上表面垂直,C 为垂足,如图所示。
与直线OO '平行且到直线OO '距离相等的ab 两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖,折射后相交于图中的P 点,以下判断正确的是( )
A .两光从空气射在玻璃砖后频率均增加
B .真空中a 光的波长大于b 光
C .a 光的频率比b 光高
D .若a 光、b 光从同一介质射入真空,a 光发生全反射的临界角大于b 光
16.图示为一直角棱镜的横截面,90,60bac abc ∠=∠=。
一平行细光束从O 点沿垂直于bc 面的方向射入棱镜。
已知棱镜材料的折射率n 2,若不考虑原入射光在bc 面上的反射光,则有光线( )
A.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
17.如图所示,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30
θ=︒,E、F分别为边AB、BC的中点,则下列说法正确的是()
A.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行
B.该棱镜的折射率为3
C.光在F点发生全反射
D.光从空气进入棱镜,波速变小
18.如图所示,两块半径均为R的半圆形玻璃砖正对放置,折射率均为n=2;沿竖直方向的两条直径BC、B′C′相互平行,一束单色光正对圆心O从A点射入左侧半圆形玻璃砖,知∠AOB=60°。
若不考虑光在各个界面的二次反射,下列说法正确的是()
A.减小∠AOB,光线可能在BC面发生全反射
B.BC、B′C′间距大小与光线能否从右半圆形玻璃砖右侧射出无关
C.如果BC、B′C′间距大于3
3
R
,光线不能从右半圆形玻璃砖右侧射出
D.如果BC、B′C′3R
15°
19.2的玻璃柱体,其横截面是圆心角为90︒、半径为R的扇形OAB,一束光平行于横截面,以入射角θ照射到OA上,OB不透光.只考虑首次入射到圆弧AB上的光
A .若45θ=︒,则A
B 面上最大的入射角为45︒
B .若45θ=︒,则AB 面上最大的入射角大于45︒
C .若增大θ,则AB 上有光透出部分的强长不变
D .若增大θ,则AB 上有光透出部分的弧长变长
20.如图所示,将透明长方体放在空气中,矩形ABCD 是它的一个截面,将a 、b 两种单色细光束射入到P 点,入射角为45θ︒=,12
AP AD =
,若a 光折射后恰好射至AD 面上,b 光从CD 面射出,则( )
A .在介质中b 光比a 光速度大
B .a 光在介质中的折射率5n =
C .若要a 光束在A
D 面上发生全反射,角θ的范围应满足
42ππθ<≤
D .改变入射角θ的大小,b 光一定可以从AD 面射出
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一、全反射 选择题
1.AC
【解析】
【分析】
【详解】
A .如图所示,作两界面法线相交于D 点,在A
B 界面,由几何知识知,入射角为,折射角为,所以
故A 正确;
B .光在B
C 界面上人射角为,则
即临界角
则在BC 面上
解析:AC
【解析】
【分析】
【详解】
A .如图所示,作两界面法线相交于D 点,在A
B 界面,由几何知识知,入射角为45︒,折射角为30︒,所以
sin 45
sin 30
n ︒
︒==故A 正确;
B .光在B
C 界面上人射角为30︒,则
1sin C n =
= 即临界角 45C ︒=
则在BC 面上不会发生全反射,故B 错误;
C .分析知BC 面上折射角为45︒,入射光线与出射光线相交于G 点,60BEF ︒∠=,45BEG ︒∠=,则
15GEF ︒∠=,60BFE ︒∠=,45BFG ︒∠=
则
15GFE ︒∠=
所以从F 点出射的光束与入射到E 点的光束的夹角为30︒,故C 正确;
D .紫光频率比红光频率大,棱镜对紫光的折射率大,若改用紫光沿相同角度从
E 点人射,则出射点在
F 点右侧,D 错误。
故选AC 。
2.D
【解析】
【分析】
【详解】
AB.入射点从A向B缓慢移动时,光线射到直边的入射角增大,越来越多的光发生全反射,故c光逐渐变亮,ab光带逐渐变暗,故AB错误;
CD.根据偏折程度可知,单色光a的
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
AB.入射点从A向B缓慢移动时,光线射到直边的入射角增大,越来越多的光发生全反射,故c光逐渐变亮,ab光带逐渐变暗,故AB错误;
CD.根据偏折程度可知,单色光a的折射率小于单色光b的折射率,光线从玻璃砖射入空气时,b光的折射角先达到90︒,先发生全反射,故a光与b光相比,b光先消失,又由c
n
=知,单色光a在玻璃中的速率比b的大,故通过玻璃砖所需的时间小于单色光b通v
过玻璃砖所需的时间,故C错误,D正确。
故选D。
3.A
【解析】
【分析】
【详解】
临界角等于光从真空射入介质折射时最大的折射角,由图看出,入射光线在AB 面上的折射角一定小于临界角,由题ABCD,折射光线射到CD表面时入射角与AB面上的折射角相等,
解析:A
【解析】
【分析】
【详解】
临界角等于光从真空射入介质折射时最大的折射角,由图看出,入射光线在AB 面上的折射角一定小于临界角,由题AB CD ,折射光线射到CD 表面时入射角与AB 面上的折射角相等,所以入射角一定小于临界角,所以折射光线射到CD 表面时一定不会发生全反射. 故选A .
【点睛】
本题要紧扣全反射的条件:一、光线从光密介质射入光疏介质;二入射角大于临界角.也可以根据光路可逆原理分析.
4.C
【解析】
【分析】
【详解】
A .在A
B 边界光由射入三棱镜,是由光疏介质射入到光密介质,不会发生全反射,故A 错误;
B .光从空气进入棱镜,频率不变,波速变小,波长变小,故B 错误;
C .由几何知识
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
A .在A
B 边界光由射入三棱镜,是由光疏介质射入到光密介质,不会发生全反射,故A 错误;
B .光从空气进入棱镜,频率不变,波速变小,波长变小,故B 错误;
C .由几何知识得:光线在AB 面上入射角为 i =60°,棱镜的折射率为
sin
sin i n r
==故折射角为 r =30°,折射光线与AB 面的夹角是60°,所以该单色光在三棱镜中的传播光线与底边BC 平行,故C 正确;
D .由几何关系可知,光线在AC 边界的入射角等于AB 面上的折射角,根据光路可逆性原理知,不可能发生全反射,故D 错误。
故选C 。
5.B
【解析】
【分析】
【详解】
光线经AB 面折射后射到AC 面上,随入射角i 逐渐减小到零的过程中,设到AC 面上的入射角逐渐变大;根据可知,紫光的临界角最小,故紫光首先发生全反射从屏上消失,红光的临界
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】
光线经AB面折射后射到AC面上,随入射角i逐渐减小到零的过程中,设到AC面上的入
射角逐渐变大;根据
1
sin C
n
=可知,紫光的临界角最小,故紫光首先发生全反射从屏上
消失,红光的临界角最大,最后从屏上消失,故选B.
6.A
【解析】
【分析】
【详解】
AD.由图看出,a光通过三棱镜后偏折角较大,根据折射定律得知三棱镜对a 光的折射率大于b光折射率,若a为蓝光,b可能为红光,A正确,D错误;B.a光的折射率大于b光
解析:A
【解析】
【分析】
【详解】
AD.由图看出,a光通过三棱镜后偏折角较大,根据折射定律得知三棱镜对a光的折射率大于b光折射率,若a为蓝光,b可能为红光,A正确,D错误;
B.a光的折射率大于b光折射率,根据
c
v
n
=
则在该三棱镜中a光的传播速率比b光的传播速率小,B错误;
C.由临界角公式
1
sin C
n
=
分析知从棱镜射向空气中a色光的临界角比b色光的临界角小,C错误。
故选A。
7.C
【解析】
【分析】
【详解】
AB.作出两种情况下的光路图,如图所示
设,在A处发生全反射故有
由于出射光平行可知,在B 处射出,故 由于
联立可得,,故AB 错误; C .由
可得,故C
解析:C 【解析】 【分析】 【详解】
AB .作出两种情况下的光路图,如图所示
设OP x =,在A 处发生全反射故有
1sin x C n R
=
= 由于出射光平行可知,在B 处射出,故
sin 60
sin n OBP
=
∠
由于
2
2
sin OBP x R
∠=
+
联立可得3n =3
x =
,故AB 错误; C .由
c v n
=
可得3
v c =,故C 正确; D .由于
1sin 3
C n =
=
所以临界角不为30°,故D 错误。
故选C 。
8.C 【解析】 【分析】 【详解】
A .由图可知,光线a 的折射率大于b 根据可以确定a 光在同种玻璃中速度小于光速,故A 错误;
B .以相同的入射角度射入平行玻璃砖折射率越大侧移量越大,故B 错误;
C .根据
解析:C 【解析】 【分析】 【详解】
A .由图可知,光线a 的折射率大于b 根据c
n v
=可以确定a 光在同种玻璃中速度小于光速,故A 错误;
B .以相同的入射角度射入平行玻璃砖折射率越大侧移量越大,故B 错误;
C .根据E hv =光的频率越大光子能量越大就越容易发生光电效应,C 正确;
D .根据1
sin C n
=
折射率越大,越容易发生全反射,在水外越不容易看到,D 错误. 9.C 【解析】 【分析】 【详解】
A .已知,由几何关系知入射角,折射角 ,则玻璃的折射率为
光在玻璃中传播速度 A 错误;
B .发生全反射的临界角
因为 B 错误;
CD .因为光线BN 恰好在N 点
解析:C 【解析】 【分析】 【详解】
A .已知30ABM ∠=︒,由几何关系知入射角30α=︒,折射角 60β︒=,则玻璃的折射
率为
sin
sin n β
α
=
=光在玻璃中传播速度
c v n =
= A 错误;
B .发生全反射的临界角
1sin C n =
=
因为
sin 60︒=
B 错误;
CD .因为光线BN 恰好在N 点发生全反射,球心到光线BN 的距离为
sin 3
d R C R ==
D 错误C 正确。
故选C 。
10.D 【解析】 【分析】 【详解】
设射出时的入射角为,根据折射定律:
由几何关系可得,发生全反射时入射角为:
根据以上几式,解得:
故D 选项正确,ABC 错误.
解析:D 【解析】 【分析】 【详解】
设射出时的入射角为α,根据折射定律:
sin sin n θ
α
=
由几何关系可得,发生全反射时入射角为:
2
C π
α=-
1
sin n C
=
根据以上几式,解得:
n =
故D 选项正确,ABC 错误.
11.D 【解析】 【分析】 【详解】
A .由图看出,两束光的入射角相等,折射角,则由折射定律知,水对b 光的折射率较大,A 错误;
B .b 光的折射率较大,由分析可知,a 光在水中传播速度较大,B 错误;
C .折
解析:D 【解析】 【分析】 【详解】
A .由图看出,两束光的入射角相等,折射角αβ>,则由折射定律sin sin i
n r
=知,水对b 光的折射率较大,A 错误; B .b 光的折射率较大,由c
v n
=
分析可知,a 光在水中传播速度较大,B 错误; C .折射率大,频率高,即b 的频率大,根据公式c n v f f
λ=
=可知,b 的波长比a 的小,C
错误;
D .由临界角公式1
sin C n
=
分析得知,b 光的折射率较大,水对b 光的临界角较小,若光束从水中射向空气,则光束b 比光束a 更容易发生全反射,D 正确。
故选D 。
12.BCD
【解析】 【详解】
A .光从空气中射向玻璃表面时,不可能发生全反射,故A 错误。
B .当入射角最大时,根据折射定律知,折射角也最大,而最大的入射角为90°,则由得 r=45°
所以最大的折射
解析:BCD 【解析】 【详解】
A .光从空气中射向玻璃表面时,不可能发生全反射,故A 错误。
B .当入射角最大时,根据折射定律sini
n sinr
=知,折射角也最大,而最大的入射角为90°,则由sini
n sinr
=
得
2
sini sinr n =
=
r =45°
所以最大的折射角为45°.故B 正确。
C .当折射角r =30°时,由折射定律sini
n sinr
=
得入射角 i =45°
故C 正确。
D .当反射光线跟折射光线恰好互相垂直时,设入射角为i ,折射角为β,有i+β=90°,
()
90sini sini
n tani sin sin i β=
==︒- 所以
.
故D 正确。
E .光在该玻璃中的传播速度
810m/s 2
c v n =
= 故E 错误; 故选BCD 。
13.CDE 【解析】 【详解】
AB .发生全反射现象的条件是:光从光密介质射向光疏介质,且入射角大于临界角,AB 错误; C .由折射定律 n ==
可知当入射角最大为90°时,折射角θ2=45°,C 正确;
解析:CDE 【解析】 【详解】
AB .发生全反射现象的条件是:光从光密介质射向光疏介质,且入射角大于临界角,AB 错误; C .由折射定律
n =12
sin sin θθ
可知当入射角最大为90°时,折射角θ2=45°,C 正确; D .由折射定律
n =
1
2
sin sin θθ 可知欲使折射角θ2=30°,则
1sin θ=
则应以θ1=45°的角度入射,D 正确. E .由折射定律
n =12
sin sin θθ
可知反射角为θ1,若反射光线和折射光线恰好互相垂直,则折射角为
θ2=90°-θ1
解得
tan θ1
E 正确。
故选CDE 。
14.BC 【解析】 【详解】
A 、
B 、根据折射定律可知折射率最大的是绿光,最小的是红光,由临界角公式,临界角最小的是绿光,最大的是红光,由于黄光恰好发生全反射,因此绿光一定发生光的全反射,红光一定没有发
解析:BC 【解析】 【详解】
A 、
B 、根据折射定律可知折射率最大的是绿光,最小的是红光,由临界角公式1sin
C n
=
,临界角最小的是绿光,最大的是红光,由于黄光恰好发生全反射,因此绿光一定发生光的全反射,红光一定没有发生全反射;故A 错误,B 正确.
C 、由v λγ=与C
v n
=可得,同种光,介质折射率越大的,波长越小,所以红光在介质中的波长比它在空气中的波长短;故C 正确.
D 、由C
v n
=可知,折射率越大的传播速度越小,所以绿光在介质中的传播速率最小;故D 错误. 故选BC . 【点睛】
本题考查光的折射定律以及全反射的性质,主要考查对不同色光特性的理解能力.对于光的全反射可结合折射定律和临界角公式理解记忆.
15.BD 【解析】 【详解】
A .光在两种介质的界面处不改变光的频率,A 错误;
BC .由题分析可知,玻璃砖对b 束光的折射率大于对a 束光的折射率,b 光的频率高,由得知,在真空中,a 光的波长大于b 光的波长,
解析:BD 【解析】 【详解】
A .光在两种介质的界面处不改变光的频率,A 错误;
BC .由题分析可知,玻璃砖对b 束光的折射率大于对a 束光的折射率,b 光的频率高,由
c f λ=得知,在真空中,a 光的波长大于b 光的波长,B 正确C 错误;
D .由1
sin C n
=
分析得知,a 光的折射率n 小,a 光发生全反射的临界角大于b 光发生全
反射的临界角,故D 正确。
故选BD 。
16.BD 【解析】 【分析】 【详解】
当入射光线垂直射入时,入射光线没有发生偏折,由于棱镜材料的折射率n=,所以由折射定律
可得临界角C 等于45°。
当光线射到ab 面时,入射角等于60°,所以发生光
解析:BD 【解析】 【分析】 【详解】
当入射光线垂直射入时,入射光线没有发生偏折,由于棱镜材料的折射率n =2,所以由折射定律
12
sin 2
C n =
=
可得临界角C 等于45°。
当光线射到ab 面时,入射角等于60°,所以发生光的全反射,当反射光线射到另一直角边ac 时,由几何关系可得,入射角等于30°,因此既发生了折射也发生反射,由折射定律得折射角等于60°,正好平行于棱镜的底边。
而反射光线对应的反射角是30°,导致光线到达bc 面时垂直bc 面,所以会垂直射出。
如图所示
综上分析可知BD 正确,AC 错误。
故选BD 。
17.BD 【解析】 【分析】 【详解】
AC .由几何关系可以知道,光线在点的入射角等于面上的折射角,根据光路可
逆性原理知,光在点不可能发生全反射,而且从点出射的光束与的夹角为,所以从点出射的光束与入射到
解析:BD 【解析】 【分析】 【详解】
AC .由几何关系可以知道,光线在F 点的入射角等于AB 面上的折射角,根据光路可逆性原理知,光在F 点不可能发生全反射,而且从F 点出射的光束与BC 的夹角为θ,所以从
F 点出射的光束与入射到E 点的光束不平行,故AC 错误;
BD .由几何知识得,光线在AB 面上入射角为60i =︒,折射角为30r =︒,则折射率为
sin 3sin i
n r
=
= 光从空气进入棱镜,频率不变,波速变小,故BD 正确。
故选BD 。
18.AD 【解析】 【分析】 【详解】
A.玻璃砖的临界角为 解得 C=45°
所以减小∠AOB,光线可能在BC 面发生全反射,故A 正确; D.由折射定律可得∠O′OD=45°,则 OO′=O′D=,
解析:AD 【解析】 【分析】 【详解】
A.玻璃砖的临界角为
12sin 2
C n =
= 解得 C =45°
所以减小∠AOB ,光线可能在BC 面发生全反射,故A 正确;
D.由折射定律可得∠O′OD =45°,则
OO′=O′D=
3R ,∠O′DE =120° 在△O′DE 中,由正弦定理可得 sin sin O D O E O ED O DE
''=''∠∠ 又
3sin O DE '∠= 代入数据可得∠O′ED =30°,由折射定律可得∠FEG =45°,所以光线EF 相对于光线AO 偏折了15°,故D 正确;
BC.BC 、B′C′间距越大,从右半圆圆弧出射光线的入射角就越大,可能超过临界角,所以BC 、B′C′间距大小与光线能否从右半圆形玻璃右侧射出有关,且当入射角小于45°时均可从右侧面射出,故BC 错误。
故选BC 。
19.BC
【解析】
根据折射定律有:可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30°.
过O 的光线垂直入射到AB 界面上点C 射出,C 到B 之间没有光线射出;越接近A 的光线入射到AB 界面上时的入射角越大,若AB
解析:BC
【解析】
根据折射定律有:45 2sin sinr
︒=可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30°.
过O 的光线垂直入射到AB 界面上点C 射出,C 到B 之间没有光线射出;越接近A 的光线入射到AB 界面上时的入射角越大,若AB 面上的入射角等于45°,则由图可知,
∠DOA=1800-450-1200=150,则设到AD 之间的光线的入射角大于450,即AB 面上最大的入
射角大于45°,选项A 错误,B 正确;根据临界角公式:sinC=2
,得临界角为45°,如果AB 界面上的临界点为D ,此光线在AO 界面上点E 入射,在三角形ODE 中可求得OD 与水平方向的夹角为180°-(120°+45°)=15°,所以A 到D 之间没有光线射出.由此可得没有光线射出的圆弧对应圆心角为90°-(30°+15°)=45°,所以有光透出的部分的弧长为 4
R π. 增大θ,则折射角也增大,根据几何关系,设折射角为α,则有光线射出的部分对应的圆心角为90°-α-(180°-135°-α)=45°,知对应的弧长不变.故C 正确,D 错误.故选BC .
点睛:本题考查光的折射和全反射,做光路图运用几何关系进行分析是解题的基础;此题意在考查正确地作出光路图解决几何光学问题的能力和综合运用知识的能力.
20.C
【解析】
【详解】
A .光的折射角大于光的折射角,由折射定律知光的折射率大于光的折射率,由:
分析知在介质中光比光速度小,故A 错误;
B .光折射后恰好射至面上点,如图所示。
根据几何关系可知:
解析:C
【解析】
【详解】
A .a 光的折射角大于b 光的折射角,由折射定律知b 光的折射率大于a 光的折射率,由:
c v n
= 分析知在介质中b 光比a 光速度小,故A 错误;
B .a 光折射后恰好射至AD 面上D 点,如图所示。
根据几何关系可知:
sinα==
a光在介质中的折射率为:
sin
sin
sin
n
π
θ
α
===
故B错误;
C.若要a光束在AD面上发生全反射,则有:
1
sin()
2n
π
α
->
得:cosα
sinα=>
由
sin
sin
n
θ
α
=得:
sinθ>>
可知:
42
ππ
θ
<
故C正确;
D.b光的折射率大于a光的折射率,由
1
sin C
n
=知b光的临界角小于a光的临界角,但不确定b光临界角的范围,因此,改变入射角θ的大小,b光不一定可以从AD面射出,故D错误。
故选C.。