高中物理-全反射练习
1.(湖北省襄阳市第四中学高二下学期月考)一束光线穿过介质1、2、3时,光路如图所示,则( C )
A .介质1的折射率最大
B .介质2是光密介质
C .光在介质2中的速度最大
D .当入射角由45°逐渐增大时,在2、3分界面上可能发生全反射
解析:由图可知,光从介质1射入介质2中折射角大于入射角,则n 1>n 2。
光从介质2射入介质3中折射角小于入射角,则n 2<n 3,据光的可逆性知,光从2射向1或从2射向3时,若入射角相等,从折射角上可判断n 3>n 1,所以有n 3>n 1>n 2,即介质3折射率最大,故A 错误。
由对A 的分析可知,相对来说,2是光疏介质,故B 错误;根据公式:v =c n
,因2的折射率最小,所以光在介质2中的传播速度最大,故C 正确;当入射角由45°逐渐增大时,光从2到3是从光疏介质到光密介质,全反射只有光从光密介质射向光疏介质时才能发生,所以在此界面上不会发生全反射,故D 错误。
2.(多选)(河北省鸡泽县一中高二下学期期末)一玻璃砖横截面如图所示,其中ABC 为直角三角形(AC 边末画出),AB 为直角边∠ABC =45°;ADC 为一圆弧,其圆心在BC 边的中点。
此玻璃的折射率为1.5。
P 为一贴近玻璃砖放置的、与AB 垂直的光屏。
若一束宽度与AB 边长度相等的平行光从AB 边垂直射入玻璃砖,则( BD )
A .从BC 边折射出宽度与BC 边长度相等的平行光
B .屏上有一亮区,其宽度小于AB 边的长度
C .屏上有一亮区,其宽度等于AC 边的长度
D .当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时,屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大
解析:作光路图可知平行光从AB 边射入后不发生折射,射到BC 边上时,由临界角公式可得:sin C =1n =11.5=23,得C =arcsin 23
<45°,故全部光线发生全反射,选项A 错误;BC 边反射的光射向ADC 弧形边后,由于弧ADC 对平行光有会聚作用,可知B 对C 错;同时当屏向下移动时,屏上亮区将
先变小后变大,所以选项D也正确。
3.(四川省绵阳南山实验中学高二下学期期中)一个半径为r的薄软木圆片,在它的圆心处插入一枚大头针。
让它们浮在水面上,如图所示.调整大头针露出的长度,直至从水面上方的各个方向向水中看,都恰好看不到大头针,这是因为发生了__全反射___现象。
若此时木片下方大头针的
长度为h,则水的折射率为__r2+h2
r
__。
解析:观察者在水面上各个方向都刚好看不到水下的大头针,说明由针头射出的光线,恰好在水面与木塞的边缘处发生全反射。
由题意作出光路图如图所示,这时入射角等于临界角,由几何关系可得
sin C=
r
h2+r2
又sin C=
1
n
由以上两式解得液体的折射率为n=r2+h2 r。