光的反射折射全反射练习题

光的反射折射全反射练习题

光的反射、折射和全反射练题

1.关于光的折射现象，正确的说法是光的传播方向发生改变，因此答案为选项 C。

2.关于光的反射和折射现象，正确的说法有：光发生反射时，光的传播方向可能偏转 90°，光发生折射时，一定伴随着

反射，因此答案为选项 ABC。

3.关于折射率，正确的说法有：介质的折射率与入射角的

正弦成正比，介质的折射率与光在该介质中的传播速度成反比，因此答案为选项 CD。

4.要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成 90°夹角，则入射角应为 30°，因为 sin 30°=1/2，而玻璃的折射率为

n=光在真空中的速度/光在玻璃中的速度=1/1.5=2/3，所以根据

折射定律，sinθ2=n12sinθ1，即sinθ2=2/3sin30°，解得

sinθ2=1/2，所以θ2=30°。

5.图中判断正确的是 CO 是入射光，OB 为反射光，OA 为折射光，因为入射光线 CO 在界面上发生了反射 OB 和折射OA，符合光的反射和折射定律。

8.光线从真空射入介质，根据偏折定律，sinθ1/n=sinθ2，

其中θ1 为入射角，θ2 为折射角，n 为介质的折射率，代入数

据可得sinθ2=1/1.73sinθ1，所以θ2<θ1，说明光线向界面法线

偏折，因此选项 BCD 均正确。

9.光线 a 的频率比光线 b 高，根据光的色散现象，水对光

线 a 的折射率比对光线 b 的折射率小，因为光线 a 的传播速度更快，所以在水中的传播速度也更快，因此选项 AC 均正确。

10.光线由空气透过半圆形玻璃砖时，发生了全反射现象，因为入射角大于临界角，所以光线被完全反射回玻璃中，正确的光路图为选项丙。当光线由玻璃砖射入空气时，根据折射

定律可得sinθ2=n12sinθ1，其中 n12=1.5，θ1=90°-45°=45°，代

入求解可得sinθ2=1/1.5sin45°，所以θ2=41.81°，正确的光路图为选项丁。

11.光导纤维由内芯和外套材料构成，内芯的折射率比外

套大，光在内芯中传播时会在内芯与外套的界面上发生全反射。外套的材料有韧性，可以起到保护内芯的作用。

12.选项B中的示意图可以产生题目中所示的光路效果。

13.根据题目中所给的信息，可以利用三角函数计算出棱

镜的折射率为2.

14.光线在玻璃球与真空的交界面处发生多次反射和折射，最终从玻璃球内射出的光线条数为3.

15.入射角为60°时，光线从介质射向空气的折射角为30°，因此在图中应该是从介质到空气的折射，即选项D。

16.根据题目中所给的信息，可以利用三角函数计算出棱

镜的折射率为3.

17.根据题目中所给的信息，可以利用三角函数计算出玻

璃的折射率为1.5.

计算题：

1.(1) 根据折射定律，可以计算出折射角为

arcsin(sin45°/2)=29.1°。因为反射角等于入射角，所以反射光

线与折射光线的夹角为45-29.1=15.9°。

2) 反射光线和折射光线垂直时，入射角θ1等于临界角θc，根据折射定律可以计算出sinθc=n/2，因此θ1=sin^-1(n/2)。代

入n=2得到θ1=30°。

2.一储油圆桶底面直径与桶高均为d，当桶内无油时，从

某点A恰能看到桶底边缘上的某点B。当桶内油的深度等于

桶高的一半时，在A点沿AB方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距d。求油的折射率和光在油中传播的速度。

答案：油的折射率为√2，光在油中传播的速度为v=c/√2.

3.一个半径为R的球体放置在水平面上，球体由折射率为

3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。已知入射光线与桌面的夹角为60°。

答案：无误。

4.一等腰直角三棱镜放在真空中，斜边BC=d，一束单色光以60°的入射角从AB侧面的中点入射，折射后从侧面AC 射出。已知三棱镜的折射率n。

1)求第一次折射时的折射角；

2)求此单色光在三棱镜中的传播速度；

3)求此单色光通过三棱镜的时间。

答案：(1)第一次折射时的折射角为45°；

2)此单色光在三棱镜中的传播速度为v=c/n；

3)此单色光通过三棱镜的时间为t=d/v。

5.一个一半圆柱形透明物体横截面如图所示，底面AOB 镀银(圆中粗线)，O表示半圆截面的圆心。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点的入射角为30°，∠MOA=60°，∠NOB=30°，sin15°=1/4.

1)求光线在M点的折射角；

2)求透明物体的折射率。

答案：(1)光线在M点的折射角为15°；

2)透明物体的折射率为√3.

6.已知一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，玻璃的折射率为n=2.求：

1)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表

面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为

多少？

2)一细束光线在O点左侧与O相距R处垂直于AB从下

方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置。

答案：(1)入射光束在AB上的最大宽度为2R；

2)此光线从玻璃砖射出点的位置为G，其中OG=OC=3R/2.

7.一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=2.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，并求出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)。

答案：无误。

一长方体玻璃工艺品置于水平面上，工艺品与竖直墙壁紧靠的一侧表面镀有一层水银。为了测量该工艺品的厚度，某同学用一束单色光从工艺品的右侧面斜射入工艺品内，入射角恰好为45°，此时长方体玻璃工艺品右侧水平地面上恰好出现了