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课时跟踪检测(五十一)光的折射全反射
1.(多选)一束单色光从真空斜射向某种介质的表面,光路如图所示。下列说法中正确的
是()
真空
介质
A.此介质的折射率等于1.5
B.此介质的折射率等于2
C.当光线从介质射向真空中时,入射角大于45时可发生全反射现象
D.当光线从介质射向真空中时,入射角小于30°时可能发生全反射现象
E.光进入介质后波长变短
解析:选BCE由题图及折射率定义得,n=sin45°sin30°=2,进项A错,B对:
当光线从介质射向真空中时,发生全反射的临界角C满足sinC=1n,解得C=45°,即入射
角大于等于45时可发生全反射现象,选项C对,D错:光进入介质后光速变小,而频率不
变,由1=vf知,选项E对。
2.(2021年8省联考·江苏卷)如图所示,一束激光照射在横截面为正方形的
透明玻璃柱上,光线与横截面平行,则透过玻璃柱的光线可能是图中的)
A.①
B.②
C.③
D.①
①②③
解析:选C根据折射定律有n=sin ilsin rl,n>l,解得i>r1,所以折射光线向右
偏折:根据折射定律有n=sini2sinr2,rh=n,解得i=i2,所以出射
光线与入射光线平行,故C正确。
3.(2021辽宁高考)一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束
单色光,光路如图所示,比较内芯中的a、b两束光,a光的()
①②③
a
A.频率小,发生全反射的临界角小
B.颜率大,发生全反射的临界角小
C.频率小,发生全反射的临界角大
D.频率大,发生全反射的临界角大
解析:选C由光路图可知a光的偏折程度没有b光的大,因此a光的折射率小,频率
小,由sinC=1n可知折射率越小发生全反射的临界角越大。故C正确。
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4.
如图所示,由某种透明介质制成的长直细圆柱体置于真空中。某种单色光在介质中
传输,经过多次全反射后从右端射出。若以全反射临界角传输的光线刚好从右端以张角20
出射,则此介质的折射率为)
A.1+sin 20
B.1+cos 20
C.1+cos2 0
D.1+sin2 0
解析:选D设介质中发生全反射的临界角为,如图,则由全反射临界角与折射率的
关系可知:sina=ln。由图,经多次全反射后从右端射出时,入射角和反射角满足关系:n
=sin0rc2)一a)。联立两式可得n=1十sin20。
5.(多选)如图所示,一束黄光和一束蓝光,从O点以相同角度沿PO方向
射入横截面为半圆形的玻璃柱体,其透射光线分别从M、N两点射出,己
=45°,B=60°,光速c=3×103m/s。则下列说法正确的是()
A.两束光穿过玻璃柱体所需时间相同
B.OM是黄光,ON是蓝光
C.玻璃对OM光束的折射率为2
D.OM光束在该玻璃中传播的速度为3×10sm/s
E.若将OM光束从N点沿着NO方向射入,一定不会发生全反射
解析:选BCE玻病对蓝光的折射率较大,可知OM是黄光,ON是蓝光,选项B正确:
根据o=C可知,蓝光在玻璃中传播速度较小,则蓝光穿过玻璃柱体所需的时间较长,选项
A错误:玻璃对OM光束的折射率为n=sin a sin90°一B=sin45°sin30°=
2,选项C正确:OM光束在该玻璃中传播的速度为D=cn=3×108\r(2)m/s=2)2×103m/s,
选项D错误:OM光线恰发生全反射时有sinC=2)2,则临界角C=45°,则若将OM光束
从N点沿着NO方向射入,此时的入射角小于临界角,则一定不会发生全反射,远项E正确。
6.(多选)由透明玻璃材料制作的三棱柱工件如图所示,其截面ABC为直角三角形,∠ACB
=30°。现有一条光线沿着截面从AC边上的0点以45的入射角射
D
入工件,折射后到达BC边发生全反射,之后垂直AB边射出。已
C30/
知C0=134C=L,下列说法正确的是()
45
A.光线在AC边的折射角为30°
B.该光线在该透明玻璃材料中发生全反射的临界角为45
C.光线在BC边的入射角为30°
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D.光线在工件中的传播时间为2)L2c
解析:选ABD画出光路图,如图所示,由图中几何关系可知,光
线在AC边的折射角为30°,A正确:在O点的入射角为45°,折射角为
D
30°,由折射定律有n=sin45°sin30°=2,由sinC=1n可得,该
光线在该透明玻璃材料中发生全反射的临界角C=45°,B正确:根据图
*45
中几何关系可知,光线在BC边的入