物理选修32 全反射课后复习题

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13.2 全反射 同步练习1．下列说法正确的是(　　)A．因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质B．因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质C．同一束光，在光密介质中的传播速度较大D．同一束光，在光密介质中的传播速度较小答案：BD2．在沙漠中或大海上旅行，有时会看到前方或地平线上有高楼大厦或热闹的市场，实际上却什么也没有，这种现象叫做“海市蜃楼”．出现“海市蜃楼”的原因是(　　)A．光的全反射的缘故B．光从云层上反射的缘故C．光沿直线传播的缘故D．光在不均匀的大气层中不沿直线传播的缘故答案：AD3.如图13－2－12所示，已知介质Ⅰ为空气，介质Ⅱ的折射率为，则下列说法中正确的是(　　) 图13－2－12 A．光线a、b都不能发生全反射B．光线a、b都能发生全反射C．光线a发生全反射，光线b不发生全反射D．光线a不发生全反射，光线b发生全反射解析：选A.根据发生全反射的条件，光从光密介质射到光疏介质中时，介质Ⅱ对空气Ⅰ来说是光密介质，所以光线b可能发生全反射，临界角为：sinC＝＝，C＝45°注意图中光线b与界面的夹角60°，而此时的入射角为30°＜45°，故光线b也不能发生全反射，故正确选项为A.4．光在某种介质中传播的速度为1.5×108 m/s，那么，光从此介质射向空气并发生全反射的临界角应为(　　)A．60°  B．45°C．30°  D．75°解析：选C.由n＝和sinC＝解得：C＝30°，故C项正确．5．如图13－2－13所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB＝60°.一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB. 图13－2－13 (1)求介质的折射率．(2)折射光线中恰好射到M点的光线________(填“能”或“不能”)发生全反射．解析：依题意作出光路图，(1)由几何知识可知，入射角i＝60°，折射角r＝30°根据折射定律得n＝代入数据解得n＝(2)sinC＝＝＞∴C＞30°，α＝30°∴不能发生全反射．答案：(1)　(2)不能6.如图13－2－22所示是一种折射率n＝1.5的棱镜，现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的正弦值为sini＝0.75.求：图13－2－22 (1)光在棱镜中传播的速率；(2)通过计算说明此束光线射出棱镜后的方向并画出光路图(不考虑返回到AB面上的光线)．解析：(1)v＝＝ m/s＝2.0×108 m/s(2)在N点折射：sinr＝＝＝，∴r＝30°，因此折射光线ND与底边AC平行．由几何知识得入射角i1＝45°，由sinC＝＝＜∴C＜45°故光在D点发生全反射，由反射定律知反射光DE垂直AC边射出．光路如图答案：见解析7.如图13－2－23所示，半圆形玻璃砖的半径为R，光屏PQ置于直径的右端并与直径垂直，一复色光与竖直方向成α＝30°角射入玻璃砖的圆心，由于复色光中含有两种单色光，故在光屏上出现了两个光斑，玻璃对这两种单色光的折射率分别为n1＝和n2＝.求：图13－2－23 (1)这两个光斑之间的距离；(2)为使光屏上的光斑消失，复色光的入射角至少为多少？解析：(1)作出光路图，由折射定律有：n1＝，n2＝代入数据得：β1＝45°，β2＝60°故ab＝Pb－Pa＝Rtan45°－Rtan30°＝(1－)R.(2)当两种色光在界面处均发生全反射时光屏上的光斑消失，且玻璃对其折射率为n2的色光先发生全反射，故sinC1＝＝即入射角α＝C1＝45°.答案：(1)(1－)R　(2)45°