偏向角 折射率 在同种介质中的光速v=c/n 在同种介质中的临界角 典例剖析
小→大 小→大 大→小 大→小 例3如图所示,白光垂直于正三棱镜AB边进入三棱镜后射到BC边,并在BC边上发生全反射,若保持白光入射点位置不变,而将白光在纸所在的平面内缓慢逆时针转动.则最先从BC边射出的光是()资料个人收集整理,勿做商业用途 A.红光 B.紫光 C.白光 D.无法判断 解析:
如图所示,光从光密介质射入光疏介质的界面上时,若入射角大于或等于全反射临界角C,则发生全反射,小于临界角则发生折射.根据sinC=
1及n红
答案:A
第三关:训练关笑对高考 随 堂 训 练
1.据报道:2008年北京奥运会时,光纤通信网将覆盖所有奥运场馆,为各项比赛提供安全可靠的通信服务,光纤通信利用光的全反射将大量信息高速传输.如图所示,一条圆柱形的光导纤维,长为L,它的玻璃芯的折射率为n1,外层材料的折射率为n2,光在空气中的传播
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速度为c,若光从它的一端射入经全反射后从另一端射出所需的最大时间为t,则下列选项中正确的是(图中所标的?为全反射的临界角)()资料个人收集整理,勿做商业用途
A.n1>n2,t=
n1L n2cn12LB.n1>n2,t=
n2cC.n1 n1L n2c2n1LD.n1 n2c答案:B 2.如图所示,a处眼睛看到鱼在水里b处,若从a处射出一束激光欲射到鱼上,则激光应对着哪一位置射出() A.b的下方 B.b的上方 C.b处 D.无法确定 解析:学生做过类似“a处眼睛看见水里的鱼在b处,若用渔叉叉鱼,应对着b的下方 7 / 17 叉去”的问题,所以该题学生易错选A,同学们忽视了题设条件不是“渔叉叉鱼”,而是“激光叉鱼”,渔叉插入水中不会发生偏折,而激光从空气斜射入水中要发生偏折,所以激光应对着b点射去,才能恰好射到鱼身.资料个人收集整理,勿做商业用途 答案:C 3.在完全透明的水下某处,放一点光源,在水面上可见到一个圆形光平面,若透光圆面的半径匀速增大,则光源正()资料个人收集整理,勿做商业用途 A.加速上升B.加速下沉 C.匀速上升D.匀速下降 解析:如图所示,点光源S发出的光能照亮以OA为半径的圆面,照到A点右侧时要发生全反射,没有光线射出水面,则半径r=htanC,如图r均匀增大,则深度h也均匀增加.资料个人收集整理,勿做商业用途 答案:D 4.某棱镜顶角θ=41.30°,一束白光以较大的入射角从棱镜的一个侧面射入.通过棱镜折射后从另一个侧面射出,在光屏上形成由红到紫的彩色光带,如图所示,在入射角i逐渐减小到零的过程中,彩色光带变化的情况是 ( )资料个人收集整理,勿做商业用途 A.紫光最先消失,最后剩下红光和橙光 B.紫光最先消失,最后剩下黄光?橙光和红光 C.红光最先消失,最后剩下紫光和蓝光资料个人收集整理,勿做商业用途 8 / 17 D.红光最先消失,最后剩下紫光 解析:各种色光均以相同的入射角射向某种介质时,由于介质对不同色光的折射率不同,所以折射角就不同.介质对它的折射率越大,在AB界面上折射时的折射角越小,而在AC界面上对应的入射角越大.当入射角减小时,折射光在AC面上的入射角增大.当入射角减为零时,所有光线到AC面上时入射角均为θ=41.30°,结合上表可知:紫、蓝、绿、黄四色光均在AC面发生全反射,且紫光最先消失,故A选项正确.资料个人收集整理,勿做商业用途 答案:A 5.汽车前灯的玻璃灯罩用有一些横竖条纹的玻璃制成,如图所示.试说明横竖条纹玻璃的构造及原理. 答案:汽车前灯装有横竖条纹的玻璃罩相当于一个小棱镜;灯泡发出的光经反射镜反射后以近似平行光向前射去,通过灯罩上这些小棱镜折射后分散到需要的各个方向上,使光柔和地照亮汽车前进的道路、路边的景物及路标和里程碑,从而确保行车安全.同时可以增加玻璃罩的机械强度,使其更坚实.资料个人收集整理,勿做商业用途 课时作业四十五光的折射全反射色散 1.一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上,经两次折射后从玻璃板另一个表面射出,出射光线相对于入射光线侧移了一段距离.在下列情况下,出射光线侧移距离最大的是()资料个人收集整理,勿做商业用途 A.红光以30°的入射角入射 B.红光以45°的入射角入射 C.紫光以30°的入射角入射 D.紫光以45°的入射角入射 解析:侧移距离是指出射光线与原入射方向的垂直距离.同一种光线相比折射率相等,入射角越大侧移距离越大,即B项侧移距离大于A项.D项侧移距离大于C项.又在入射角相同时,折射率越大,侧移距离越大,所以紫光在45°的入射角入射时,侧移距离最大,即D项正确.资料个人收集整理,勿做商业用途 答案:D 2.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()资料个人收集整理,勿做商业用途 9 / 17 A.2 B.1.5 C.3 D.2 解析:绘出光在玻璃体内的光路图,由几何关系可知,第一次折射时,折射角为30°,则n= sin60?=3,C正确. sin30? 答案:C 3.右图是一个 1圆柱体棱镜的截面图,图中E、F、G、H将45,3半径OM分成5等份,虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径O N,O N边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n= 若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线()资料个人收集整理,勿做商业用途 ?A.不能从圆弧 NF1射出 ?射出 B.只能从圆弧NG110 / 17