12、第3讲 光的折射 全反射 (3).pdf

[随堂巩固提升]

1．观察者看见太阳从地平线升起时，关于太阳位置的下列叙述中正确的是( )

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

解析：选B 太阳光由地球大气层外的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的眼睛，观察者认为光线来自它的反向延长线。这样使得实际太阳位置比观察者看见的太阳位置偏低。

2.如图12－3－10所示，一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC ，∠A 为直角。此截面所在平面内的光线沿平行于BC 边的方向射到AB 边，进入棱镜后直接射到AC 边上，并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为( )

图12－3－10 A. 62 B. 2 C.32 D. 3

解析：选A 作出几何光路图，如图所示。由折射定律可得sin θ1sin θ2

＝n ，若光线在AC 边上的D 点发生全反射，则sin β＝1n

，由几何关系又有θ1＝45°，θ2＝90°－β，结合以上三式可得n 2＝32，即n ＝ 62

，正确答案为A 。

3.(2011·全国高考)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12－3－11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 代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是( )

图12－3－11

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

解析：选B 由光路图可看出a 光的偏折程度最大，故a 光在水滴中的折射率最大，选项中应该以“红橙黄绿蓝靛紫”反过来的顺序进行排列，B 对。

4．(2012·广西模拟)一束红、紫两色的混合光，从某种液体射向空气，当研究在界面上发生折射和反射现象时，可能发生的情况是图12－3－12中的( )

图12－3－12

解析：选C 在同种液体中，紫光的折射率较大，所以当它们从某种液体射向空气并且

入射角相同时，紫光的折射角较大，选项A 错误；根据临界角公式C ＝arcsin 1n

可知，紫光的折射率较大，临界角较小，紫光更容易发生全反射，而选项B 中的红光首先发生了全反射，所以可排除；两种色光在界面处都要发生光的反射，所以选项D 也可排除，故选项C 正确。

5．(2012·安徽六校联考)公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯，在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积，下列说法正确的是( )

A ．红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较小

B ．红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较小

C ．红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较大

D ．红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较大

解析：选D 光从水里射入空气发生折射，入射角相同时，折射率越大，折射角越大，从水面上看光源越浅，红灯发出的红光的折射率最小，看起来最深，故选项A 、C 错误；设光源的深度为d ，光的临界角为C ，则光能够照亮的水面面积大小为S ＝π(d tan C )2，可见，临界角越大，照亮的面积越大，各种色光中，红光的折射率最小，临界角最大，所以红灯照亮的水面面积较大，选项B 错误，D 正确。

6. (2012·潍坊一模)如图12－3－13是透明圆柱介质的横截面，C 、D 为圆上两点。一束单色光沿BC 方向入射，从D 点射出。已知∠COD ＝90°，∠BCO ＝120°。

图12－3－13

(1)求介质的折射率；

(2)改变∠BCO 的大小，能否在介质的内表面发生全反射？ 解析：(1)作出光路图如图所示，折射率n ＝sin αsin β，由几何关系

知α＝

60°，β＝45°，故n ＝6

2。

(2)由光路可逆可知，光不可能在介质内表面发生全反射。 答案：(1) 6

2 (2)不能