折射和全反射練習(xí)題

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 光的折射、全反射練習(xí)題（一）1.現(xiàn)在高速公路上的標(biāo)志牌都用“回歸反光膜”制成，夜間行車時(shí)，它能把車燈射出的光逆向返回，標(biāo)志牌上的字特別醒目。這種“回歸反光膜”是用球體反射元件制成的，如圖所示，反光膜內(nèi)均勻分布著直徑為10m的細(xì)玻璃珠，所用玻璃的折射率為，為使入射的車燈光線經(jīng)玻璃珠折射反射再折射后恰好和入射光線平行，那么第一次入射的入射角應(yīng)是()A15° B30°C45° D60°2.三種介質(zhì)I、II、III的折射率分別為n1、n2和n3，且n1n2n3，則（ ）A光線由介質(zhì)I入射II有可能發(fā)生全反射B光線由介質(zhì)I入射III有可

2、能發(fā)生全反射C光線由介質(zhì)III入射I有可能發(fā)生全反射D光線由介質(zhì)II入射I有可能發(fā)生全反射3.一條光線在三種介質(zhì)的平行界面上反射或折射的情況如圖所示，若光在 I、II、III三種介質(zhì)中的速度分別為v1、v2和v3，則( )Av1v2v3 Bv1v2v3Cv1v3v2 Dv1v3v24一束光穿過(guò)介質(zhì)1、2、3時(shí)，光路如圖所示，則 ( )A介質(zhì)1的折射率最大 B介質(zhì)2是光密介質(zhì)C光在介質(zhì)2中的速度最大D當(dāng)入射角由45°逐漸增大時(shí)，在1、2分界面上可能發(fā)生全反射5.如圖，MN是一條通過(guò)透明球體球心的直線一單色細(xì)光束AB平行于MN射向球體，B為入射點(diǎn)，若出射光線CD與MN的交點(diǎn)P到球心O的距

3、離是球半徑的倍，且與MN所成的角30°.求：透明球體的折射率6. 一半徑為R的1/4球體放置在水平桌面上，球體由折射率為的透明材料制成現(xiàn)有一束位于過(guò)球心O的豎直平面內(nèi)的光線，平行于桌面射到球體表面上，折射入球體后再?gòu)呢Q直表面射出，如圖所示已知入射光線與桌面的距離為R/2，求出射角7.折射率為的玻璃球，被一束光照射.若入射角i為60°，則在入射點(diǎn)O處反射光和折射光的夾角為_(kāi).(如圖甲所示) 圖甲 圖乙8.如圖乙所示，一束波長(zhǎng)為0.40 m的紫光，從空氣中垂直三棱鏡的AB面入射，從AC面射出方向如圖所示，則玻璃對(duì)紫光的折射率n=_，紫光在玻璃中的傳播速度v=_m/s，紫光在玻璃

4、中的波長(zhǎng)=_ m.9. 半徑為R的玻璃半圓柱體，橫截面積如圖所示，圓心為O，兩條平行單色紅光，沿截面積射向圓柱面，方向與底面垂直，光線1的入射點(diǎn)A為圓柱面的頂點(diǎn)，光線2的入射點(diǎn)為B，AOB=60°，已知該玻璃對(duì)紅光折射率。求兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點(diǎn)與O的距離d? 10.如圖所示，由透明材料制成一個(gè)截面為直角三角形的三棱鏡ABC，有一條單色光線以45°入射角射到AB界面，折射角是30°，折射光線在AC界面恰好發(fā)生全反射，那么該三棱鏡的頂角為_(kāi).11. 如圖所示，一玻璃球體的半徑為R，O為球心，AB為直徑來(lái)自B點(diǎn)的光線BM在M點(diǎn)射出，出射光線平行于AB，另一光

5、線BN恰好在N點(diǎn)發(fā)生全反射已知ABM30°，求：玻璃的折射率球心O到BN的距離AMBO12. 如圖所示，扇形AOB為透明柱狀介質(zhì)的橫截面，圓心角AOB=60°。一束平行于角平分線OM的單色光由OA射入介質(zhì)，經(jīng)OA折射的光線恰平行于OB。（1）求介質(zhì)的折射率。（2）折射光線中恰好射到M點(diǎn)的光線_(填“能”或“不能”）發(fā)生全反射。bcao13. 圖示為一直角棱鏡的橫截面，。一平行細(xì)光束從O點(diǎn)沿垂直于bc面的方向射入棱鏡。已知棱鏡材料的折射率n=，若不考慮原入射光在bc面上的反射光，則有光線 （ ）A.從ab面射出 B.從ac面射出C.從bc面射出，且與bc面斜交D.從bc面射出

6、，且與bc面垂直14. 如圖，一束單色光射入一玻璃球體，入射角為60°。己知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)一次反射后，再次折射回到空氣中時(shí)與入射光線平行。此玻璃的折射率為 （ ）A. B.1.5 C. D.2r桌面15. 從桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過(guò)軸線的截面為等邊三角形，如圖所示。有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合。已知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑為 ( )A.r B.1.5rC.2r D.2.5r16. 如圖所示，空氣中有一折射率為的玻璃柱體，其橫截而是圓心角為90o,、半

7、徑為R的扇形OAB、一束平行光平行于橫截面，以45o入射角射到OA上，OB不透光，若考慮首次入射到圓弧上的光，則弧AB上有光透出的部分的弧長(zhǎng)為（ ）A. 1/6 R B. 1/4RC. .1/3 R D. 5/12 R 17. 如圖，一透明半圓柱體折射率為，半徑為R、長(zhǎng)為L(zhǎng)。一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入，從部分柱面有光線射出。球該部分柱面的面積S。18. (5分)如圖，一個(gè)三棱鏡的截面為等腰直角，為直角。此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BC邊的方向射到AB邊，進(jìn)入棱鏡后直接射到AC邊上，并剛好能發(fā)生全反射。該棱鏡材料的折射率為 。(填入正確選項(xiàng)前的字母) A. B. C. D.題11（

8、2）圖OAi19.(2013重慶)利用半球柱形玻璃，可減小激光光束的發(fā)散程度。在題11（2）圖所示的光路中，A為激光的出射點(diǎn)，O為半球柱形玻璃橫截面的圓心，AO過(guò)半圓頂點(diǎn)。若某條從A點(diǎn)發(fā)出的與AO成角的光線，以入射角i入射到半圓弧上，出射光線平行于AO，求此玻璃的折射率。20. (2013新課標(biāo))如圖，三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC，A=30°，B=60°。一束平行于AC邊的光線自AB邊的p點(diǎn)射入三棱鏡，在AC邊發(fā)生反射后從BC邊的M點(diǎn)射出，若光線在P點(diǎn)的入射角和在M點(diǎn)的折射角相等（i）求三棱鏡的折射率ABCMP（ii）在三棱鏡的AC邊是否有光線逸出，寫出分析過(guò)程。（不考

9、慮多次反射）21.一玻璃立方體中心有一點(diǎn)狀光源。今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜，以致從光源發(fā)出的光線只經(jīng)過(guò)一次折射不能透出立方體。已知該玻璃的折射率為，求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值。AOBMN22.(2011新課標(biāo))（9分）一半圓柱形透明物體橫截面如圖所示，底面AOB鍍銀（圖中粗線），O表示半圓截面的圓心。一束光線在橫截面內(nèi)從M點(diǎn)的入射角為30º，MOA=60º，NOB=30º。求（）光線在M點(diǎn)的折射角；（）透明物體的折射率。BA23.(2013新課標(biāo)1)圖示為一光導(dǎo)纖維(可簡(jiǎn)化為一長(zhǎng)玻璃絲)的示意圖，玻璃絲長(zhǎng)為L(zhǎng)，折射率為n，AB代表端面。已知光在

10、真空中的傳播速度為c.（1）為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣妫蠊饩€在端面AB上的入射角應(yīng)滿足的條件；（2）求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L(zhǎng)時(shí)間。參考答案：1.D2.AB3.C4C11.A12. n= 20. （i）n=（ii）沒(méi)有光線逸出NABCMPOOiirri （i）光路圖如圖所示，圖中N點(diǎn)為光線在AC邊發(fā)生反射的入射點(diǎn)，設(shè)光線在P點(diǎn)的入射角為i，折射角為r，在M點(diǎn)的入射角為r、折射角依題意也為i，有i=600 由折射定律有sini=n sinr nsinr=sini 由式得 r=r OO為過(guò)M點(diǎn)的法線，C為直角，OOAC，由幾何關(guān)系有 MNC=r 由反射定律可

11、知 PNA=MNC 聯(lián)立式得 PNA=r 由幾何關(guān)系得 r=300 聯(lián)立式得 n= （ii）設(shè)在N點(diǎn)的入射角為i，由幾何關(guān)系得 i=60 此三棱鏡的全反射臨界角滿足 nsinc =1 解得 i> c 此光線在N點(diǎn)發(fā)生全反射，三棱鏡的AC邊沒(méi)有光線透出，21.現(xiàn)假設(shè)A點(diǎn)是上表面面積最小的不透明薄膜邊緣上的一點(diǎn)由題意，在A點(diǎn)剛好發(fā)生全反射，故設(shè)線段OA在立方體上表面的投影長(zhǎng)為RA，由幾何關(guān)系有sinARA由題意，上表面所鍍的面積最小的不透明薄膜應(yīng)是半徑為RA的圓所求的鍍膜面積S與玻璃立方體的表面積S之比為由式得22.如圖，透明物體內(nèi)部的光路為折線MPN，Q、M點(diǎn)相對(duì)于氏面EF對(duì)稱，Q、P和N

12、三點(diǎn)共線。設(shè)在M點(diǎn)處，光的和射角為i，折射角為r，。根據(jù)題意有由幾何關(guān)系得，于是且由式得（ii）解：根據(jù)折射率公式有由式得23.（）設(shè)光線在端面上AB上C點(diǎn)的入射角為i，折射角為r， sini=nsinr iBAr設(shè)光線射向玻璃絲內(nèi)壁D點(diǎn)的入射角為，為了使該光線可在光導(dǎo)纖維中傳播，應(yīng)有 式子中，是光線在玻璃絲內(nèi)發(fā)生全反射時(shí)的臨界角，它滿足 nsin=1 由幾何關(guān)系得 +r=900 由式得 sini （ii）光在玻璃絲中的傳播速度的大小為v= 光速在玻璃絲軸線方向的分量為 vz=vsin 光線從玻璃絲端面AB傳播到其另一個(gè)端面所需時(shí)間為t= 光線在玻璃絲中傳播，在剛好發(fā)生全反射時(shí)，光線從端面AB

13、傳播到其另一端面所需時(shí)間最長(zhǎng)，由式得 tmax= 專心-專注-專業(yè)光的折射、全反射練習(xí)題（二）12009年10月6日，瑞典皇家科學(xué)院在斯德哥爾摩宣布，將2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予英國(guó)華裔科學(xué)家高錕以及美國(guó)科學(xué)家威拉德·博伊爾和喬治·史密斯高錕在“有關(guān)光在纖維中的傳輸以用于光學(xué)通信方面”取得了突破性的成就若光導(dǎo)纖維是由內(nèi)芯和包層組成，下列說(shuō)法正確的是 ()A內(nèi)芯和包層折射率相同，折射率都大B內(nèi)芯和包層折射率相同，折射率都小C內(nèi)芯和包層折射率不同，包層折射率較大D內(nèi)芯和包層折射率不同，包層折射率較小2一束單色光由左側(cè)射入盛有清水的薄壁圓柱形玻璃杯， 如圖所示為過(guò)軸線的截面圖，

14、調(diào)整入射角，使光線恰好在水和空氣的界面上發(fā)生全反射已知水的折射率為，求sin的值3.如圖所示為用某種透明材料制成的一塊柱體形棱鏡的水平截面圖，F(xiàn)D為圓周，圓心為O，光線從AB面入射，入射角160°，它射入棱鏡后射在BF面上的O點(diǎn)并恰好不從BF面射出(1)畫出光路圖；(2)求該棱鏡的折射率n和光線在棱鏡中傳播的速度大小v(光在真空中的傳播速度c3.0×108 m/s)4如圖所示，玻璃棱鏡ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三個(gè)直角三棱鏡組成一束頻率為5.3×1014 Hz的單色細(xì)光束從AD面入射，在棱鏡中的折射光線如圖中ab所示，ab與AD面的夾角60

15、6;.已知光在真空中的速度c3×108 m/s，玻璃的折射率n1.5，求：(1)這束入射光線的入射角多大？ (2)光在棱鏡中的波長(zhǎng)是多大？(3)該束光線第一次從CD面出射時(shí)的折射角(結(jié)果可用三角函數(shù)表示)5、如圖所示，直角玻璃三棱鏡置于空氣中，已知A60°，C90°，一束極細(xì)的光于AC的中點(diǎn)D垂直AC面入射，ADa，棱鏡的折射率為n，求：(1)光從棱鏡第一次射入空氣時(shí)的折射角；(2)光從進(jìn)入棱鏡到它第一次射入空氣所經(jīng)歷的時(shí)間(設(shè)光在真空中的傳播速度為c)圖16.一玻璃三棱鏡，其橫截面為等腰三角形，頂角為銳角，折射率為。現(xiàn)在橫截面內(nèi)有一光線從其左側(cè)面上半部射入棱鏡.不考慮棱鏡內(nèi)部的反射.若保持入射線在過(guò)入射點(diǎn)的法線的下方一側(cè)（