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光的折射基础过关1.光线从空气射到某种介质的表面上，一部分发生反射，一部分发生折射。已知入射角为30，介质的折射率为1.5,则反射光线与法线的夹角为_，折射光线与法线的夹角为_。解析：由反射定律及其折射定律得。答案：30，arcsin2.有人在游泳池边上竖直向下观察池水的深度，看到池水的深度约为h。已知水的折射率n=4/3,那么，水的实际深度约为多少？解析：设水池的实际深度为H，水的视深为h,从正上方沿竖直向下的方向观察池底S时，由于光的折射现象，其视深位置在S处，观察光路答图13-1所示。答图13-1由几何关系和折射定律可知：sini=nsinrO1O2=htani=Htanr考虑到从正上方观察时，角度i和r均很小，所以有：sinitanisinrtanr因此H=nh=答案：3.如果光以同一入射角从真空射入不同介质，则( )A.折射角越大，表示这种介质对光线的偏折作用越大B.折射角越大，表示这种介质对光线的偏折作用越小C.折射角越小，表示这种介质对光线的偏折作用越大D.折射角越小，表示这种介质对光线的偏折作用越小解析：根据折射率的定义,在入射角相同的情况下，折射角越小的介质，其折射率越大，该介质对光的偏折作用越大；反之，折射角越大的介质，其折射率越小，该介质对光的偏折作用越小。所以正确的选项应该是B、C。答案：B、C4.如图13-1-3是光线以相同的入射角i从空气射入三种不同介质时的折射情况，关于光在三种介质中的传播速度，下列说法正确的是( )图13-1-3A.光在甲介质中的速度最大 B.光在乙介质中的速度最大C.光在丙介质中的速度最大 D.光在三种介质中的速度一样大答案：A5.已知介质1的折射率为1.3，光在介质2中的传播速度为2.0108 m/s。这两种介质的折射率大小关系是：n1_n2，两种介质中的光速大小关系是v1_v2(填“大于”“等于”或“小于”)。答案：小于，大于6.光在某种玻璃中的传播速度为108 m/s，要使光由空气射入这种玻璃中，且使折射光线与反射光线之间的夹角成90，入射角应是( )A.30 B.60 C.45 D.90答案：B综合运用7.把相同玻璃制成的厚度为d的正方体A和半径为d的半球体B放在报纸上，且让半球体的凸面向上。从正上方分别观察A、B与报纸接触面中心处报纸上的文字，下面的观察记录哪一项是正确的( )A.A中的字比B中的高 B.B中的字比A中的高C.A、B中的字一样高 D.无法比较解析：从报纸上的文字发出的光线，经过A上表面发生折射而向下偏折，所以看到A中字的位置较实际位置高；而从B中心处报纸上的文字发出的光线经过球面时，不发生偏折，所以字的位置不变，选A。答案：A8.一个圆柱形筒，直径12 cm，高16 cm。人眼在筒侧上方某处观察，所见筒侧的深度为9 cm，当筒中装满液体时，则恰能看到筒侧的最低点。求：(1)此液体的折射率；(2)光在此液体中的传播速度。解析：题中的“恰能看到”，表明人眼看到的是筒侧最低点发出的光线经界面折射后进入人眼的边界光线。由此可作出符合题意的光路图。在作图或分析计算中还可以由光路可逆原理，认识“由人眼发出的光线”折射后恰好到达筒侧最低点。根据题中的条件作出光路图如答图13-2所示答图13-2(1)由图可知：sin2=,sini=,又i=1折射率：。(2)传播速度： m/s=2.25108 (m/s)。答案：(1) (2)2.25108 (m/s)9.在折射率为n、厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源S，从S发出的光线SA以角度入射到玻璃板上表面，经过玻璃板后从下表面射出，如图13-1-4所示。若沿此光线传播的光从光源到玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中的传播时间相等，点光源S到玻璃上表面的垂直距离L应是多少？图13-1-4解析：设光线在玻璃中的折射角为，则光线从S到玻璃板上表面的传播距离为,光线从S到玻璃板上表面的传播时间为，其中c是真空中的光速，光在玻璃板中的传播距离为,光在玻璃中的传播时间为由折射定律：sin=nsin 根据题意得：联立解得：答案：拓展探究10.试说出在测定玻璃的折射率的实验中能用到的数据处理方法。答案：此实验是通过测量入射角和折射角，然后查数学用表，找出入射角和折射角的正弦值，再代入中求玻璃的折射率。除运用此方法之外，还有以下处理数据的方法：(1)处理方法()：在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO交于C点，与OO(或OO的延长线)交于D点，过C、D两点分别向NN作垂线，交NN于C、D，用直尺量出CC和DD的长，如答图13-3所示。答图13-3由于sin1=,sin2=。而CO=DO,所以折射率：。重复以上实验，求得各次折射率计算值，然后求其平均值即为玻璃砖折射率的测量值。(2)处理方式()：根据折射定律可得。因此有sin2= sin1。答图13-4 在多次改变入射角、测量相对应的入射角和折射角正弦值基础上，以sin1值为横坐标、以sin2值为纵坐标，建立直角坐标系，如答图13-4所示。描数据点，过数据点连线得一条过原点的直线。求解图线斜率，设斜率为k，则k=,故玻璃砖折射率n=。
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