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 PAGE \* MERGEFORMAT 5 ） 徐州一中高二物理实验班练习 （光的折射2） 1. 一块玻璃棱镜的主截面如图所示，玻璃的折射率为1.56，一条光线从a点射入棱镜后，沿ab进行，ab平行cd。试画出光线所走的路径，并计算光线经过棱镜发生的偏向角。 2.如图所示，AOB是圆柱形玻璃砖截面图，玻璃砖的临界角为30°。平行光垂直AO面入射。试问圆柱体的ACB表面上多大范围内有光线射出？ 3．用折射率为2的玻璃制成一个均匀的柱形玻璃砖，其截面图如图所示，如果在玻璃砖两侧放上遮光挡板M、N，挡板下面没有光源，挡板上面有垂直向下的平行光射下来，问圆弧ABCD的哪一部分的外面是亮的？ 4． 如图所示，一立方体玻璃砖，放在空气中，平行光束从立方体的顶面斜射入玻璃砖，然后投射到它的一个侧面上．若全反射临界角为42°，问： （1）此光线能否从侧面射出？ （2）若光线能从侧面射出，玻璃砖的折射率应满足什么条件？ 5. 如图所示，一个直角三棱镜的折射率为2，当入射光线垂直于斜面射入，要求最后仍从这个面射出，求α角应满足的条件． 6. 半径为R的半圆形玻璃砖截面如图所示，O点为圆心，光线a沿半径方向进入玻璃后恰好在O点发生全反射，光线b平行于光线a，从最高点进入玻璃后折射到MN上的D点，已知光线a与MN的夹角为60°，求OD的长度是多少？ 7．如右图所示，ΔABC为一直角三棱镜的截面，其顶角α=30o,P为垂直于直线BCO的光屏，现有一宽度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面，结果在屏P上形成一宽度等于的光带，求棱镜对该单色光的折射率。 8．如图所示，AOB是1/4圆柱玻璃砖的截面，玻璃砖的折射率为，今有一平行光以45°入射角射入玻璃砖的OA平面，这些光线中只有一部分能从圆柱的AB面上射出，假设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射作用，试问圆柱AB面上能射出光线部分占AB表面的几分之几? 9．一直角三棱镜，截面如图，∠A＝300,∠B=600,BC边长为2L，一面大光屏MN平行于BC，离BC距离为2L处竖直放置，玻璃棱镜的折射率n＝，一束平行AC射到AB面上，求：（1）屏上被照亮部分的竖直长度；（2）屏在什么位置时可消除中间阴影。 徐州一中高二实验班物理练习 （光的折射2）答案 1．两次折射转过90° 2．孤长的范围内有光线射出 3．圆心正下方的圆心角为60°的圆弧外表面是亮的 4．解析：该题主要考查的内容为折射定律和全反射的条件：(1)因玻璃的临界角为C=42°，所以不论入射角q1为多少，q2总小于42°，折射光线在侧面的入射角q1′总大于(90°—42°)=48°＞C，因而光线在侧面要发生全反射而不能射出． (2)因q2总小于临界角，要在侧面能射出，q1′应小于临界角，即q1′＜C，q1′=90°-q2＜C，所以C＞45°．这就要求玻璃的折射率n满足＞sin45=，所以．n 答案：(1)不能? (2)n＜ 5．解析：由于三棱镜的折射率n＝2，据sinC＝得：C＝30°，即临界角为30°．当光线从AB面入射后，在AC面和BC面连续发生全反射的条件是：在AC面，光线的入射角必须大于30°．同理，在BC面，光线的入射角也必须大于30°．由于光线在AC面入射角等于α角，故α30°．当光线从AC面全反射到BC面时，入射角等于∠B，∠B也必须大于30。．又因为∠α＋∠B＝90°，所以∠α＜60°．综上所述30°＜α＜60°． 6．解：如图所示，先线a在O点刚好发生全反射，临界角C＝30°，有n＝1/sin30°＝2．设光线b进入玻璃的折射角为r， ＝n， sinr＝， OD＝Rtgr＝ OD＝R． ?7．解:如图所示,当单色平行光束垂直射向AB面时,入射光线在AC面上折射角γ=α+θ,而tgθ= ,θ=30o,γ=60o,n= 8．解：在OA面发生折射，设折射角为r， 因为n= 所以sinr== （2分） 解得r＝30° （2分） 设射到AB面上的光线，其射出部分为NB部分则∠MNO应等于临界角C， 因为sinC＝ 所以C＝45° （4分） 在△MNO中，因为∠OMN＝90°-r=60° 所以∠MON＝180°-60°-C＝75° 所以射出光线部分BN所对应的圆心角为15°，占AB面的1/6． （5分）