2017-2018年人教版选修3-4-第十三章-2.全反射-作业3.docVIP

更上一层楼 基础·巩固 1.关于全反射，下列说法中正确的是（ ） A.发生全反射时，仍有折射光线，只是折射光线非常弱，因此可以认为不存在折射光线而只有反射光线 B.光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象 C.光从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射现象 D.水或玻璃中的气泡看起来特别亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，在界面发生全反射 解析：全反射发生的条件是当光从光密介质射向光疏介质时，且入射角大于或等于临界时发生的现象，发生全反射时全部光线均不进入光疏介质. 答案：CD 2.光线由空气透过半圆形玻璃砖，再射入空气的光路图中，如图13-7-19所示，正确的是（玻璃的折射率为1.5）（ ） 图13-7-19 A.图乙、丙、丁 B.图甲、丁 C.图乙、丙 D.图甲、丙 解析：光线由空气进入玻璃砖中时，入射角大于折射角，由玻璃砖射入空气时，入射角小于折射角，由临界角计算公式得C=arcsin=arcsin=41°49′,入射角50°大于临界角，将发生全反射，故正确答案是A. 答案：A 3.如图13-7-20所示，光线从空气垂直射入折射率为的棱镜界面的BC上，出射光浅与所在界面的夹角为( ) 图13-7-20 A.30° B.45° C.60° D.90° 解析：光路图如图所示，设此棱镜的临界角为C，则sinC==,故C=45°.光线在AB面上发生全反射，又n==,所以sinα=,所以α=45°. 答案：B 4.用折射率为1.5的玻璃制成等边三棱镜，一束光线垂直于棱镜的一个表面入射.图13-4-21中光路正确的是（ ） 图13-4-21 解析：求玻璃的临界角：sinC==，光射向棱镜的另一侧面时，入射角为60°，sin60°=＞，则C＜60°，必发生全反射，D选项正确. 答案：D 5.截面为等腰三角形的三棱镜，它的两个底角都为30°，棱镜的折射率为.两条平行光线垂直于棱镜底面入射，如图13-4-22所示，两条光线由棱镜射出时所成的角度为（ ） 图13-4-22 A.30° B.60° C.90° D.120° 解析：棱镜材料的临界角：sinC===，则C=45°，从题图可知光线从棱镜内射向另一侧面的入射角i=30°＜C，光线从侧面折射出，根据折射定律n=,sinr=nsini=×sin30°=，则r=45°，同理可知第二条出射光线偏离法线也是45°，从图中的四边形可求出α=360°-120°-90°-90°=60°，β=360°-135°-135°-α=90°-60°=30°，A选项正确. 答案：A 6.（1）用简明的语言表述临界角的定义.（2）玻璃和空气相接触，试画出入射角等于临界角时的光路图，并标明临界角.（3）当透明介质处在真空中时，根据临界角的定义导出透明介质的折射率n为临界角C的关系式. 解析：（1）光从光密介质射到光疏介质中，折射角为90°时的入射角叫做临界角. （2）如右图，C为临界角. （3）用n表示透明介质的折射率，C表示临界角，由折射定律n=得sinC=. 7.有人在河中游泳，头部露出水面，在某一些位置当他低头向水中观察时，看到河底有一静止物体跟他眼睛正好在同一竖直线上.这个人再向前游10 m，正好不能看见此物体，河水深________________m（水的折射率为4/3）. 解析：由题意作图，知C为临界角， 则sinC==.① 从图可得sinC=.② 联立①②得：=，解之得：h≈10.6 m. 答案：10.6 m 8.为了测定某种材料制成的长方体的折射率，用一束光线从AB面以60°入射角射入长方体时光线刚好不能从BC面射出，如图13-7-23所示.该材料的折射率是____________________. 图13-7-23 解析：如右图所示，根据折射定律： n=① 由题意可知：sinC=② 而C=90°-r③ 由②③得cosr=④ 而cosr=代入④得⑤ 联立①和⑤得，n=. 答案： 综合·应用 9.图13-7-24中的等腰直角三角形表示三棱镜，光线垂直于一个面入射，在底面上发生全反射，由此看出棱镜的折射率不可能是（ ） 图13-7-24 A.1.7 B.1.8 C.1.5 D.1.36 解析：光线射向底边的入射角为45°，因为发生全反射，所以临界角要小于45°，故n＞，D选项不可能. 答案：D 10.三棱镜ABC的顶角θ=41.30°，一束白光以较大的入射角从棱镜的一个侧面射入，通过棱镜后从另一侧面射出，在光