1、- 1 -全反射一、单项选择题1关于全反射，下列叙述中正确的是( )A发生全反射时仍有折射光线，只是折射光线非常弱B光从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象C光从光密介质射向光疏介质时，可能不发生全反射现象D光从光疏介质射向光密介质时，可能发生全反射现象解析：选 C 全反射发生的条件是光从光密介质射向光疏介质和入射角大于等于临界角，二者缺一不可，故选项 B、D 错误，C 正确；发生全反射时，折射光线全部消失，只剩下反射光线，选项 A 错误。2空气中两条光线 a 和 b 从方框左侧入射，分别从方框下方和上方 射出，其框外光线如图所示。方框内有两个折射率 n1.5 的玻璃全反射棱 镜。选项
2、中给出了两棱镜四种放置方式的示意图，能产生图中光路效果的是( )解析：选 B 四个选项产生光路效果如图所示。可知，B 正确。3光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是( )A光从玻璃射到分界面上，入射角足够小B光从玻璃射到分界面上，入射角足够大C光从空气射到分界面上，入射角足够小D光从空气射到分界面上，入射角足够大解析：选 B 发生全反射的条件：光由光密介质射入光疏介质，入射角大于或等于临界角，B 正确。4已知介质对某单色光的临界角为 C，下列说法不正确的是( )A该介质对此单色光的折射率等于1sin CB此单色光在该介质中的传播速度等于 csin C(c 是光在真空中的传播速度)- 2
3、-C此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的 sin C 倍D此单色光在该介质中的频率是在真空中的 倍1sin C解析：选 D 由临界角的计算式 sin C ，得 n ，选项 A 正确；将 n 代入 sin 1n 1sin C cvC ，得 sin C ，故 v csin C，选项 B 正确；设此单色光的频率为 f，在真空中的波长1n vc为 0，在该介质中的波长为 ，由波长、频率、光速的关系得 c 0f， v f ，故 sin C ， 0sin C，选项 C 正确；该单色光由真空传入介质时，频率不发生变化，选vc 0项 D 不正确。5如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发
4、光小球，则( )A小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B小球所发的光能从水面任何区域射出C小球所发的光从水中进入空气后频率变大D小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大解析：选 D 只要不发生全反射，小球放在缸底什么位置都可以从侧面看到，选项 A 错误；只有小于临界角的光才能从水面射出，选项 B 错误；光的频率是由光源决定的，光从水中射入空气后频率不变，选项 C 错误；由公式 n 知，光在空气中的传播速度较大，选项 Dcv正确。6如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖， O 点为该玻璃砖截面的圆心，图中能正确描述其光路的是( )解析：选 A 光只有从光密介质射向光疏介质且入射角大于等于全反射临
5、界角时才会发生全反射现象，而玻璃相对于空气是光密介质，故 B 项错；由折射定律可知，光由空气射入玻璃，入射角大于折射角，D 项错；由光路可逆原理可知，光由玻璃射入空气，入射角小于折射角，C 项错，故 A 项对。二、多项选择题7.如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面 ABC 的单色光从空 气射向 E 点，并偏折到 F 点，已知入射方向与边 AB 的夹角为 30，E、 F 分别为 AB、 BC 的中点，则( )A该棱镜的折射率为 3- 3 -B光在 F 点发生全反射C从 F 点出射的光束与入射到 E 点的光束不平行D从 F 点出射的光束与入射到 E 点的光束平行解析：选 AC 在 E 点作出法线可
6、知入射角为 60，折射角为 30，折射率为 ，选项3A 正确；由光路的可逆性可知，在 BC 边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，选项 B 错误；从 F 点出射的反射光线与法线的夹角为 30，折射光线与法线的夹角为 60，由几何关系知，不会与入射到 E 点的光束平行，选项 C 正确，D 错误。8如图所示，半径为 R 的半圆形透明材料，折射率 n2.0。一束 平行光从空气以垂直于其底面的方向射入，则下列说法正确的是( )A所有光线都能透过这种材料B只有距圆心 O 两侧 范围内的光才能通过R2C射出的光束会形成发散光束D射出的光束会形成会聚光束解析：选 BD 平行光射到底面时，光线与界面垂直，方
7、向不变，继续射到球面时，距圆心 O 两侧 范围内的光线入射角小于临界角 Carcsin 30，发生折射形成会聚光束，范R2 12围外的光线发生全反射。故 B、D 正确。三、非选择题9.如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四 分之一圆弧形状，一细束单色光由 MN 端面的中心垂直射入，恰好能 在弧面 EF 上发生全反射，然后垂直 PQ 端面射出。(1)求该玻璃棒的折射率。(2)若将入射光向 N 端平移，当第一次射到弧面 EF 上时_(填“能” “不能”或“无法确定能否”)发生全反射。解析：(1)如图所示，单色光照射到弧面 EF 上时刚好发生全反射，由全反射的条件得C45由折射定律得
8、n sin 90sin C联立式得 n 。2(2)当入射光向 N 端平移时，入射角变大，即入射角大于临界角，能发生全反射。答案：(1) (2)能210如图所示，一棱镜的截面为直角三角形 ABC， A30， 斜边 AB a。棱镜材料的折射率为 n 。在此截面所在的平面内，2 一- 4 -条光线以 45的入射角从 AC 边的中点 M 射入棱镜。画出光路图，并求出光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况)。解析：设入射角为 1，折射角为 2，由折射定律得n sin 1sin 2 2由已知条件及式得 230如果入射光线在法线的右侧，光路图如图甲所示。设出射点为 F，由几何关系可得AF a38即出射点在 AB 边上离 A 点 a 的位置。38如果入射光线在法线的左侧，光路图如图乙所示。设折射光线与 AB 的交点为 D。由几何关系可知，光线在 D 点的入射角 160设全反射的临界角为 C，则sin C 1n由和已知条件得 C45因此，光在 D 点发生全反射。设此光线的出射点为 E，由几何关系得 DEB90BD a2 AFBE DBsin 30联立式得 BE a18即出射点在 BC 边上离 B 点 a 的位置。18答案：见解析- 5 -
