高中物理选修3-4光的折射和全反射

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1.（单选）如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°,已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为（

）

2.

如图所示是一种折射率门=3的棱镜。现有一束光线沿 MN方向射到棱镜的 AB面上，入射

角的大小i = 60° ,求：

（1）光在棱镜中传播的速率；

（2）画出此束光线进入棱镜后又射出棱镜的光路图，要求写出简要的分析过程。

3.（多选）一束光从空气射向折射率n= 2的某种玻璃的表面，则下列说法正确的是

（）

A. 当入射角大于450时会发生全反射

B. 无论入射角多大，折射角都不会超过450

C. 入射角为450时，折射角为300

D. 当入射角为arctan'2时，反射光线跟折射光线恰好垂直

第I卷（选择

题）

评卷人得分

、选择题（题型注释）

A. 2

B. 1.5

C. '、3

D. 2

第

II

卷（非选择题）

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4•直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面

的夹角α = 60.°已知这种玻璃的折射率 n = 2 ,则：

①这条光线在AB面上的的入射角为_____ ;

②图中光线ab （填能”或不能”从AC面折射出去.

5•如图所示，一个用透明材料制成的截面为直角三角形的三棱镜ABC.现在有一束单色光

从空气中以θ =45°的入射角自直角边 AB射入，折射时的偏转角为15°然后光线射到 AC

面而刚好发生了全反射，则这种透明材料的折射率为________ ,全反射的临界角为

_________ ，角∠ A=________ •

6•如图所示，用某种透光物制成的直角三棱镜ABC;在垂直于AC面的直线MN上插两枚大

头针P1、P2,在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像____________________ ,再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4 ,使

P3 ________ , P4 _________ •记下P3、P4的位置，移去大头针和三棱镜，过 P3、P4的位置作

直线与 AB面相交于 D,量出该直线与 AB面的夹角为45°.则该透光物质的折射率 n = ,并在图中画出正确完整的光路图.

评卷人得分

三、实验题（题型注释）

评卷人得分

、填空题（题型注释）

AB

面上，已知棱镜材料的折射率为

1.4 ,

画出这束光进入棱镜后的光路图(要求必须有计算步骤)

8. 知光线自空气射入甲介质中，入射角为 入射角为45°,折射角为60°，求： (1) 甲、乙两种介质的折射率之比 n 甲：n 乙；

(2)

光在甲、乙两种介质中的光速之比 V 甲：V 乙

9.

如图所示，真空中有一个半径为

R 折射率为n = 2的透明

玻璃球•一束光沿与直径成

θ0 45 角的方向从P 点射入玻璃球，并从 Q 点射出，求光线在玻璃球中的传播时间.

10.

如图所示，真空中有一个半径为

R 折射率为n = 2的透明

玻璃球.一束光沿与直径成

θ0 45 角的方向从P 点射入玻璃球，并从 Q 点射出，求光线在玻璃球中的传播时间.

评卷人

得分

四、计算题(题型注释)

60°，折射角为30 °;光线从乙介质射入空气,

11. 一棱镜的截面为直角三角形ABC, ∠ A=30o ,斜边AB=a。棱镜材料的折射率为

n 仝2。在此截面所在的平面内，一条光线以450的入射角从 AC边的中点M射入棱镜

（如图所示）。画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）。

12. 如图所示，是一透明的圆柱体的横截面，半径

R=2 cm，折射率n八3。真空中一束光线

沿平行于直径 AB的方向从 D点射人圆柱体，折射光线恰好通过B点。真空中光速

c=3. 0× 108 m/s 求：

①光在圆柱体中的传播速度 vO。

②入射点D与AB间的距离d o

13. 如图所示，为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R=12cm的

四分之一圆弧，AB与水平屏幕 MN垂直并接触于 A点.由红光和紫光两种单色光组成的复

色光射向圆心0,在AB分界面上的入射角i=45 °结果在水平屏幕MN上出现两个亮

斑.已知该介质对红光和紫光的折射率分别为

①判断在AM和AN两处产生亮斑的颜

色；

∩1

2,3

3

14•图示为半径R=、3m的半球形介质截面, O为圆心，相互平行的单色光a和b从不同位

14•图示为半径R=、3m的半球形介质截面, O为圆心，相互平行的单色光a和b从不同位

置进入介质.光线 a在O点恰好发生全反射。光线b的入射角为α =15°.入射点为 M ,

出射点为N .求：（光的速度

c=3.0× 108m∕s ）

①介质的折射率。

②光线b从M传播到N的时间。（结果保留两位有效数字）

15.有一顶角为直角的玻璃砖，放在空气中，一光束斜射入玻璃砖的一个侧面，如图所示,

然后投射到它的另一个侧面•若该玻璃砖全反射临界角为42°问：

①这束光线能否从另一侧面射出？并说明理由

②若光线能从侧面射出，玻璃砖折射率应满足何条件?

OB面，从AB面上的C点射出。若不考虑光在 OB面上的反射，求能从 C点射向空气的光的方向。17. 如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知

∠A= 60°, ∠ C= 90°, 一束极细的光于 AC 的中点D垂直AC面入射，AD= a,棱镜的折射率为 n = 2,求：

16.如图所示，直角三棱镜的折射率n =∖∕3,∠ A= 30° 一束与OB面成30 °角的光线射向

Ii