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全反射基础过关1.光在两种介质的界面上发生全反射，由此可以判定( )A.光由光密介质射向光疏介质 B.光由光疏介质射向光密介质C.入射角小于临界角 D.入射角等于或大于临界角答案：AD2.相同颜色的两束光A和B分别入射到两种介质的分界面MN上，如图13-7-2所示。若光A在介质中的传播速度为vA=c,光B在介质中的传播速度为vB=,下列说法正确的是( )图13-7-2A.光束A一定发生全反射B.光束B一定发生全反射C.光束A、B都不能发生全反射D.如将光束A的入射角再减小10，A依然能发生全反射解析：由题意可知：为真空，的折射率为2，临介角为30，所以A一定不会发生全反射，B恰好发生全反射。答案：B3.水中有一点光源，在水面上可以看到一个圆形亮斑。若亮斑面积在减小，则水中的光源( )A.正在向上运动 B.正在向下运动C.正在水平向右运动 D.正在水平向左运动答案：A4.两种透明介质对真空的临界角分别为C1、C2，且C1C2，由此可知这两种介质的折射率n1、n2及光在这两种介质中的传播速度v1、v2的大小关系是( )A.n1n2 v1v2 B.n1n2 v1v2C.n1n2 v1v2 D.n1v2解析：由得n1v2答案：D5.一束光线由空气射向折射率为2的某种介质，下列说法正确的是( )A.当入射角大于45，一定发生全反射B.无论入射角是多大，都不能发生全反射C.无论入射角是多大，折射角都不会超过45D.欲使折射角等于30，入射角应为45解析：因为光线是由光疏介质射向光密介质，所以不会发生全反射。由得n=且i=45时，r=30，入射角的最大值为90，此时对应的折射角为45。答案：BCD6.以下哪些现象是由于光的全反射形成的( )A.将空玻璃试管插入水中，看上去比充满水的试管要亮得多B.夜晚，湖面上映出了岸上的彩灯C.夏天，海面上出现的海市蜃楼D.在炎热的夏天，向远处的柏油马路看去，路面特别明亮光滑，像用水淋过一样答案：ACD7.如图13-7-3所示，光源发出的光经狭缝进入折射率为的半圆形玻璃砖M，当M绕O点(圆心)缓慢地沿逆时针方向旋转时，光线OA跟法线之间的夹角逐渐_，光线OA的强度逐渐_，角i与角的数量关系满足的等式是_；光线OB与法线的夹角i逐渐_，光线OB的强度逐渐_，角i与角i的数量关系满足的等式是_；当角i=_时，光线OA恰好完全消失。此时发生了光的_现象。图13-7-3答案：增大，减弱，sini=sinr,增大，增强，i=iarcsin,全反射8.一束平行光线在三种介质形成的两个界面上的反射、折射情况如图13-7-4所示，图中界面互相平行，如果光在、三种介质中的传播速度分别为v1、v2、v3，则v1、v2、v3的大小关系是_。图13-7-4答案：v1v3v29.图13-7-5是半径为R的半圆柱形玻璃砖的示意图。已知光线从a处射入玻璃砖后，在圆心O点恰好发生全反射(a点在圆弧上，且为弧Mb的中点)，则玻璃砖的折射率为多大？与aO平行的光线从顶点b处射入玻璃砖后，其折射光线与MN的交点距O点多远？图13-7-5解析：由光路图可知：临界角c=1=45所以折射率。2=1=45由=n得sin3=3=30OA=Rtg30=.答案：.综合运用10.水中的空气泡看上去比较亮，对这一现象有以下不同的解释，其中正确的是( )A.空气泡对光线有会聚作用，因而较亮B.空气泡对光线有发散作用，因而较亮C.从空气泡到达水中的界面处的光一部分发生全反射，因而较亮D.从水中到达空气界面处的光一部分发生全反射，因而较亮解析：根据全反射的条件知，当光从水中到达空气泡的界面处，若光的入射角大于临界角就会发生全反射，因而水中的空气泡看上去比较亮，故本题正确答案为选项D。答案：D11.光从水晶射向空气时发生全反射的临界角是多大？解析：光从空气射入水晶时入射角和折射角的关键是 根据光路可逆的道理，如果光从水晶射入空气，上式中的r和i就分别代表入射角和折射角。全反射的临界角指的是折射角的90时的入射角，所以上式中令i=90，这时的r就是临界角C： 从表中查得n=1.55,所以sinC=0.645，于是得出光从水晶射向空气时发生全反射的临界角：C=41答案：4112.如图13-7-6所示，一束光线射到透明介质的A点，入射角为i,则( )图13-7-6A.当i足够大时，在A点将发生全反射B.当i足够大时，光从球内向外射出时将发生全反射C.无论i多大，在A点都不会发生全反射D.无论i多大，从球内向外射出时，都不会发生全反射解析：光线从光密介质射向光疏介质才可能发生全反射，因为光线在A点由空气进入介质球时，肯定不能发生全反射。光线从介质球向外射出的入射角i是随着i的增大而增大的，且i的增大只是逐步接近临界角，不可能大于临界角。原因如下：在答图13-8中，对于球上任意一点，球面法线一定过圆心O，设为光线从A点射入时的折射角，i为从B点射出时的入射角，它们为等腰三角形的两底角，因此有i=,根据折射定律得：sin=,即随着i的增大，r增大，但显然不能大于临界角C，故i也不可能大于临界角。即光线从B点射出时，也不可能发生全反射，在B点的反射光线射向D点时，也不会发生全反射。可见，答案为CD。答图13-8答案：CD拓展探究13.已知水的折射率为,在水面下放一个强点光源S，则可在水面上看到一个圆形透光面。如果这个透光面的直径D为4 m，求光源离水面的距离H。图13-7-7解析：在水面上看到的圆形透光面，是水面下点光源发出的光穿过水面进入空气而形成的。如果水中点光源发出的光射向水面时，入射角大于等于临界角，这些光线将发生全反射，则光不能穿过水面。如答图13-9所示，点光源S发出的光线SA、SB到达水面时，恰好发生全反射，C是临界角，在AB区域内有光射入空气。由几何关系可知：tanC=而所以答图13-9答案：1.76 m14.如图13-7-8所示，一玻璃正方体放在空气中，其折射率为1.50。一条光线从立方体的顶部斜射进来，然后投射到它的一个侧面。问：图13-7-8(1)这条光线能否从侧面射出？(2)如果光线能从上述侧面射出，那么玻璃材料的折射率应满足什么条件？解析：画出光路答图13-10答图13-10(1)玻璃对空气的临界角为C=arcsin=arcsin=41.8 在玻璃体的上表面，光由空气射向玻璃，所以，折射角总是小于临界角(41.8)，在正方体侧面的入射光的入射角总是大于48.2，即大于临界角，因此在侧面发生全反射，光线不能射出。(2)因为总是小于临界角C，光要从侧面射出玻璃，则要求也小于临界角C，即：C;(90-)45,所以玻璃的折射率n满足=sinCsin45= n答案：(1)不能 (2)n
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