光的反射與折射

_第十五章光的反射和折射［知識網(wǎng)絡(luò)］ 嚴(yán)光的直線傳播（［知識網(wǎng)絡(luò)］ 嚴(yán)光的直線傳播（均勻介質(zhì)）本影半影日食月食小孔成像真空中光速c=3.0X108米/秒知識內(nèi)容要求說明89、光的直線傳播，本影和半影I90、光的反射，反射定律，平面鏡成像作圖法II91、光的折射，折射定律，折射率，全反射和臨界角II92、光導(dǎo)纖維I93、棱鏡，光的色散I反射定律入射線、反射線與法線共面,且分居法線兩側(cè)，入射角=反射角。光的反射平面鏡成像特點：成虛像;像與物等大小，正立，且與鏡面位置對稱。幾何光學(xué)折射定律光線從第一種媒質(zhì)射入第二種媒質(zhì)時,入射線、折射線與法線共面，且分居法線兩側(cè)；入射角幾何光學(xué)折射定律光線從第一種媒質(zhì)射入第二種媒質(zhì)時,入射線、折射線與法線共面，且分居法線兩側(cè)；入射角（i）與折射角（r）正弦的比值為一常量n，n=3Sn（n由兩種媒質(zhì)種類決定），稱為sinr第二種媒質(zhì)對第一種媒質(zhì)的折射率。如第一種媒質(zhì)是空氣或真空，n又稱為第二種媒質(zhì)的折射率。棱鏡光從玻璃棱鏡的一個側(cè)面射入，從另一個側(cè)面射出時，出射光線跟入射光線相比，向底面偏折。全反射棱射橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡。全反射現(xiàn)象光線從空氣或真空中射向其它媒質(zhì)（n密>n疏）時，當(dāng)入射角大于等于疏臨界角C時,折射光線完全消失，反射光最強?這種現(xiàn)象1叫做全反射。SinC=—n光的色散一束白光通過三棱鏡后發(fā)生色散，形成按一定■次序（紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫）排列的光譜。色散現(xiàn)象表明：白光是由各種單色光組成的復(fù)色光，同種媒質(zhì)對不同色光的折射率不同,對紫光折射率最大，對紅光折射率最小。TOC\o"1-5"\h\z［解題方法指導(dǎo)］ …例1：如圖13-9,P為發(fā)光點，MN為平面鏡，那么在MN與P之間放上不透明擋板Q后，像的亮度變化情況是— 傾“變亮”或“變 M暗”或“不變”）。 5『f【錯解】在MN與P之間放上不透明擋板Q后，必然會使從P （點發(fā)出的光被擋板擋住部分，所以像的亮度會變暗?！惧e解原因】選錯的同學(xué)是將此類問題與在發(fā)光點S與透鏡之間放一擋板的情況混為一談了。若是凸透鏡，如圖13－10，發(fā)光點S發(fā)出并且到達凸透鏡上的那部分光線，經(jīng)折射后必然全部相交于實像點S，而當(dāng)如圖13-11所示的凸透鏡下半部分（或其上任何一部分）放上擋板B后，S發(fā)出并且到達擋板B的光線就會被反射和吸收不能透過凸透鏡經(jīng)折射到達實像點S，使得相交于S像點的光線22大大減少了，顯然由于放上了B，S點變暗了，而平面鏡則不同了。2【分析解答】所不同的是，圖13-12中發(fā)光點P在平面鏡中所成的是虛像點P'。眼睛之所以能看到P'，是因為P發(fā)出的光線，在平面鏡MN上發(fā)生反射并且進入人眼睛。人按照平時形成的觀察習(xí)慣，逆著進入眼睛的這些反射光線看到鏡后的虛像點P'，P'就是進入人眼睛的光線反向延長線的相交點，顯然P'像點的亮度取決于眼睛的某一位置觀察時進入其中的光線多少與強弱。如圖（13-12）所示，無放擋板時，眼睛在與7N'所包圍的空間區(qū)域內(nèi)均可看到P'點。放上擋板后，在圖中的陰影部分A或B區(qū)域內(nèi)（即在MN和MN與M 和M所包圍1l221122的區(qū)域），進入眼睛的光線多少強弱與未放入擋板時相比保持不變。因為在沒有放上擋板時，通過擋板所在位置的那部分光線經(jīng)平面鏡后，同樣不能進入處于A，B區(qū)域內(nèi)的眼睛，這樣對進入A，B區(qū)域內(nèi)的光線多少與強弱并不能做出貢獻。也就是說，擋板放上后，對在A，B閣13T2區(qū)域內(nèi)眼睛，能否看到像及看像的亮度都不會產(chǎn)生任何影響。當(dāng)然此時A，B區(qū)域外再也看不到P的像點P'了。因此，在發(fā)光點與平面鏡之間放上不透明擋板后，觀察到的像的亮度是不變的，變化的是像的觀察范圍，而且是明顯變小了?！驹u析】幾何光學(xué)把光理想化為光線，用幾何的方法研究光在介質(zhì)中的行為?？偨Y(jié)出光的直進、反射和折射三大規(guī)律。所以用幾何光學(xué)規(guī)律解決實際問題，應(yīng)先畫光路圖再做具體分析。這不僅是按照規(guī)律辦事的的起碼要求，也是保證做題正確的手段。

［易錯題辨析］ …例1波長為0.65mm的紅光，從空氣射入水中，水相對空氣的折射率為1.33。求該光在水中的波長，并判斷在水中該光的顏色?！惧e解】根據(jù)相對折射率S=工~—得入空=耳丄=049〔^m）,查光譜表得波長0.49卩m的光是藍色?！惧e解原因】上述求得光在水中的波長為0.49mm是正確的，但用光譜表查得光的顏色卻錯了。人眼對光的色覺決定于光的頻率而不是波長?！痉治鼋獯稹慨?dāng)光從一種媒質(zhì)進入另一種媒質(zhì)時，波長變化了，波速也相應(yīng)變化了，但它的頻率卻不變。所以在水中該光仍是紅色?！驹u析】物理規(guī)律的因果關(guān)系是有條件的，記憶規(guī)律時應(yīng)該首先弄清規(guī)律成立的條件。凡是波，無論是機械波還是電磁波，只要振源的頻率不變，波的頻率就不變。例2一束白光從玻璃里射入稀薄空氣中，已知玻璃的折射率為1.53，求入射角為下列兩種情況時，光線的折射角各為多少？（1） 入射角為50”（2） 入射角為30°【錯解】由折射率定律smr⑴當(dāng)入射Si=50°時，anr=^=^_=0.5007r=30°3‘〔2）當(dāng)入射角〔2）當(dāng)入射角1=30°時anr=sin30o1.530.3268r=19°4, _一【錯解原因】此解法中沒有先分析判斷光線是從光疏媒質(zhì)進入光密媒質(zhì)，還是從光密媒質(zhì)進入光疏媒質(zhì)，會不會發(fā)生全反射。而是死套公式，引起錯誤?！痉治鼋獯稹抗饩€由玻璃里射入空氣中，是由光密媒質(zhì)射入光疏媒質(zhì)，其臨界角為smA==^=0.6536r=40°507由已知條件知，當(dāng)i=50。時，i>A,所以光線將發(fā)生全反射，不能進入空氣中。當(dāng)i=30°時，iVA,光進入空氣中發(fā)生折射現(xiàn)象。由折射定律-=—nanrsinr二n?sini=1.53Xsin30°=0.765r=49°54z【評析】解光的折射現(xiàn)象的題目時，首先應(yīng)做出判斷：光線是從光疏媒質(zhì)進入光密媒質(zhì)，還是光線是從光密媒質(zhì)進入光疏媒質(zhì)。如是前者則i>r,如是后者則iVr。其次，如果是從光密媒質(zhì)進入光疏媒質(zhì)中，還有可能發(fā)生全反射現(xiàn)象，應(yīng)再判斷入射角是否大于臨界角，明確有無折射現(xiàn)象。例3光從玻璃射入空氣里時傳播方向如圖13—1所示，請在圖中標(biāo)出入射角和折射角。c c圖13-1 ^13-2【錯解】如圖13—2所示，a為入射角，P為折射角?！惧e解原因】錯解原因一是受思維定勢的影響，不加分析地認定玻璃與空氣總是上下接觸的；二是對光的折射及其規(guī)律未吃透，將題設(shè)文字條件與圖形條件結(jié)合起來的分析能力差。根據(jù)光的折射規(guī)律，光從水或玻璃等透明物質(zhì)射入空氣里時，折射角大于入射角，題設(shè)文-321-高中物理習(xí)題匯編第十五章光的反射和折射省實驗中學(xué)物理組門昱令字條件是“從玻璃射入空氣”，因此折射角大于入射角，再結(jié)合題設(shè)所給圖形，可7■'知CD為界面，AB為法線?！痉治鼋獯稹咳鐖D13—3所示，a'為入射角，p'折射角（CD左面為玻璃，右面為空氣）?！驹u析】解光的折射現(xiàn)象的題目，首先應(yīng)對光線是從光疏媒質(zhì)進入光密媒質(zhì)呢？還是光線是從光密媒質(zhì)進入光疏媒質(zhì)作出判斷。為了保證你每次做題時，能夠不忘判斷，建議同學(xué)們做光的折射題時，先畫出光路圖，標(biāo)出入射光線和出射光線的方向，在界面處標(biāo)出哪一個是光密媒質(zhì)，哪一個是光疏媒質(zhì)。然后再解題。例4如圖13—4所示，放在空氣中折射率為n的平行玻璃磚，表面M和N平行，P，Q兩個面相互平行且與M，N垂直。一束光射到表面M上（光束不與M平行），則：如果入射角大于臨界角，光在表面M發(fā)生全反射。無論入射角多大，光在表面M都不會發(fā)生全反射。光可能在表面N發(fā)生全反射。由于M與N平行，光只要通過M就不可能在表面N發(fā)生全反射?！惧e解】光束從空氣中射到玻璃磚表面M上，是由光疏媒質(zhì)到光密媒質(zhì)，不可能發(fā)生全反射，而從表面N射出空氣，是由光密媒質(zhì)到光疏媒質(zhì)，光可能發(fā)生全反射，故選B，C。-322-高中物理習(xí)題匯編第十五章光的反射和折射省實驗中學(xué)物理組，謠【錯解原因】機械地記住光從光密媒質(zhì)到光疏媒質(zhì)，可能發(fā)生全反射，而不具體分7"析光通過表面M后射到N表面光線的入射角的大小是否大于臨界角，而錯選C?！痉治鼋獯稹咳鐖D13-5所示，光射到表面M的入射角為i（iH90°）折射角為r,則sinr= <—=sinC,即sinr<smC,〔C為玻璃的臨界角）o對于表nn面N,因M〃N,故其入射角i'=rVC。即光只要通過M即不可能在表面N發(fā)生折射。若光通過M先射到MN面再射到P面（如圖13－6），同樣可以證明經(jīng)P面發(fā)生反射，反射光線射至N面時，由幾何關(guān)系可以證明入射角i‘二r,根據(jù)折射定律折射角rz=i,同樣不可能發(fā)生全反射。故應(yīng)選B，D?！驹u析】同一個初始條件可能有若干個不同結(jié)果。這是對考生思維能力的考查。本題中，當(dāng)光線射到M上，發(fā)生折射。以A為分界點，入射點在AC之間，光線先要到達P界面，所以一定先要討論光線在P界面上的行為。光線在P界面一定會發(fā)生反射現(xiàn)象，是否發(fā)生折射要看入射角是否大于臨界角。由于此問題與本題無關(guān)所以可以不討論它。如果試題提出光線在P界面的行為時，就要認真討論。結(jié)論是：入射到M面光線的入射角滿足陽n質(zhì)T條件時，光線不會從F面射岀［學(xué)習(xí)感悟］［實戰(zhàn)訓(xùn)練場］ …一、選擇題1．下述說法中正確的是（ ）光在同一種介質(zhì)中總是沿直線傳播的B.光總是沿直線傳播的C.小孔成像是光直線傳播形成的 D.影的產(chǎn)生可以用光線的直線傳播解釋日A圖20-12．如圖20-1日A圖20-1在A區(qū)可看到日全食在B區(qū)可看到日環(huán)食在C和D區(qū)可看到日偏食發(fā)生日食時，地球上處于白天且天氣晴好的任何地方都能看到關(guān)于光的反射，下列說法中正確的是（ ）反射定律只適用于鏡面反射漫反射不遵循反射定律如果甲能從平面鏡中看到乙的眼睛，則乙也能同時通過鏡面看到甲的眼睛反射角是指反射光線與界面的夾角如圖20-2，豎直放置的平面鏡M前，放有一點光源S,設(shè)S在平TOC\o"1-5"\h\z面鏡中的像為S',則相對于站在地上的觀察點來說（ ）A若S以水平速度v向M移動，則S'以一v移動 ？ $若S以水平速度v向M移動，則S'以一2v移動 ？若M以水平速度v向S移動，則S'以2v移動 圖20-2若M以水平速度v向S移動，則S'以v移動光線由一種介質(zhì)I射向另一種介質(zhì)II,若這兩種介質(zhì)的折射率不同，則（ ）一定能進入介質(zhì)II中傳播 B.若進入介質(zhì)II中，傳播方向一定改變C.若進入介質(zhì)II中，傳播速度一定改變 D.不一定能進入介質(zhì)II中傳播一束光線從空氣射入水中，入射角為40°，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，則反射光線和折射光線之間的夾角e是（ ）100°<e<140° B.e>140°C.e<140° D.50°<3<100°一束光照射到兩種介質(zhì)的界面上時，下列說法中正確的是 （ ）一定同時有反射光線和折射光線存在一定有反射光線存在，不一定有折射光線存在一定有折射光線存在，不一定有反射光線存在反射光線和折射光線都不一定存在

8?某介質(zhì)的折射率為「3,—束光由該介質(zhì)射向空氣，如下光路圖中正確的是()BCBC圖20-39?三種介質(zhì)I、II、III的折射率分別為n、n和n，且n>n>n，貝U( )123123光線由介質(zhì)I入射II有可能發(fā)生全反射光線由介質(zhì)I入射III有可能發(fā)生全反射光線由介質(zhì)III入射I有可能發(fā)生全反射光線由介質(zhì)II入射I有可能發(fā)生全反射TOC\o"1-5"\h\z10.一條光線在三種介質(zhì)的平行界面上反射或折射的情況如圖20-4，若光在I、II、III三種介質(zhì)中的速度分別為v、v和v，貝( )123v>v>v B.vVvVv1 2 3 1 2 3C.v>v>v D.vVvVv1 3 2 1 3 2二、填空題(每小題4分，共32分)長為2m的旗竿豎立在水平地面上，測得其影長為1.5m,旁邊還有一煙囪影長為7.5m,則這個煙囪的豎直高度為 m.太陽光以40°角射在水平放置的平面鏡上，如圖20-5所示，這時光線的反射角是 .如果陽光與水平地面間的夾角減小15°，這時反射光線與水平地面間的夾角將 “增大”或“減小”) .光由介質(zhì)入射空氣，當(dāng)入射角為30°時折射光線與反射光線恰好相互垂直，貝光圖12-6在介質(zhì)中的傳播速度為 .圖12-6一直角三棱鏡頂角為ZA=30°，—束光垂直AB邊入射，從AC邊又射入空氣中，偏向角(5=30°，如圖20-6所示.則構(gòu)成此棱鏡的物質(zhì)的折射率為 .已知某介質(zhì)對空氣的臨界角為A，光在空氣中的速度為c，則光在這種介質(zhì)中的速度為 .

光在某種介質(zhì)中的傳播速度為1.5X108m/s,則光從此介質(zhì)射向真空并發(fā)生全反射的臨界角是 .C水對紅光的折射率為n，對藍光的折射率為n.紅光在水中傳播距離為l的時間內(nèi)，藍光在水中傳播的距離為 . 2C一塊玻璃三棱鏡頂角為a，置于空氣中，當(dāng)光線垂直入射AB面上時，如圖20-7所示，到達AC面后，剛好不存在折射光線，則此玻璃對空氣的臨界角是 .三、作圖題（每小題5分，共10分）如圖20-8所示為一房間的截面圖，其中一面墻壁為AB，在AB墻壁的對面墻上掛著一面平面鏡，試作圖說明人在哪個范圍內(nèi)可看到AB墻完整的像.如圖20-9所示，在方框中有一個位置可以任意放置的全反射棱鏡，其橫截面是等腰直角三角形．請將全反射棱鏡的正確位置畫在方框中，并完成其中的光路圖．四、計算題（每小題7分，共28分）織女星離地球2.6X1014km，我國民間傳說的農(nóng)歷七月初七晚上牛郎織女相會時,看到的織女星的光，實際上是多少年前發(fā)出的？太陽光跟水平地面成45°角，要想使太陽光照亮井底，應(yīng)當(dāng)把平面鏡放在跟水平方向成多大的角度的位置上？畫圖說明．如果太陽光跟水平地面間的夾角增大到60°，平面鏡與水平方向間的夾角為多少度才能使太陽光繼續(xù)照亮井底．一束光從空氣斜射入某種介質(zhì)時，折射光線偏離原傳播方向60°，并且折射光線與反射光線恰好垂直，則這種介質(zhì)的折射率為 .4?半徑為r、厚度不計的圓形木的中心插一根釘子，如圖20-10所示，漂浮在水面上．調(diào)節(jié)釘子在木板下方的長度，當(dāng)水面下的釘長為h時，在水面上從木板邊緣剛好看不到釘尖，求水的折射率．

［能力提升篇］1．關(guān)于影子下列說法中正確的是（ ）A.—點光源在物體的一側(cè)，屏在物體的另一側(cè)，則點光源離物體越近，屏離物體越遠，所形成的影子就越大發(fā)光體在不透明的物體背面必然產(chǎn)生一個暗度均勻的影子一個點光源在不透明物體的后面產(chǎn)生的影子，只有本影區(qū)，沒有半影區(qū)在地球上不同的區(qū)域，可能同時觀察到日全食和日環(huán)食如圖20-11所示，豎直墻壁前有一固定點光源S,從這點光源處水平拋出的物體在豎直墻壁上的影子運動情況是（ ）勻速直線運動自由落體運動勻加速直線運動變加速直線運動圖20－11如圖20-12所示，a、b、c三條光線交于S點，如果在S圖20－11可能交于一點也可能不交于一點一定不交于一點交于鏡前的一點，成為一實像點它們的延長線交于鏡后一點，得到一個虛像點TOC\o"1-5"\h\z如圖20-13，在豎直的xoy平面上，人眼位于（3，0）坐標(biāo)點，一 'y平面鏡位于圖示位置，平面鏡兩端坐標(biāo)分別為（一1,3）和（0,3）.一3乜點光源S從坐標(biāo)原點0沿x軸負方向運動，S在如下哪個區(qū)域運動時， 2人眼能從平面鏡中看到S點的像（ ）1 xIIII*II■ iF""-4 -2-101234C.-3到一5區(qū)間D.-5到一8區(qū)間圖20-1351 xIIII*II■ iF""-4 -2-101234C.-3到一5區(qū)間D.-5到一8區(qū)間圖20-135.某汽車駕駛室外有一用平面鏡制作的觀后鏡，當(dāng)汽車以50km/h的速度在公路上向前行駛時，司機從鏡中看到車后的靜止景物向鏡后運動的速度為（ ）A．50km/h B．25km/h C．100km/h D．06．一束光由空氣入射某介質(zhì)，入射角為60°，其折射光線恰好與反射光線垂直，則光在該介質(zhì)中的傳播速度為（ ）A.^3X108m/sB.X108m/s■3 -C.于X108m/sD,X108m/s7.點光源S通過帶有圓孔的擋板N，照射到屏M上，形成直徑為d的亮圓．如果在擋板靠近光屏一側(cè)放上一塊厚玻璃磚，如圖20-14所示，這時點光源通過圓孔和玻璃，在屏上形成直徑為Djd-327-高中物理習(xí)題匯編第十五章光的反射和折射省實驗中學(xué)物理組茶整纟的亮圓.則直徑D和d的大小關(guān)系為（ ） ■'A.d>DB.d=DC.d<DD.無法確定大氣中空氣層的密度是隨著高度的增加而減小的.從大氣外射來束陽光，如圖20-15所示的四個圖中，能粗略表示這束陽光射到地面的路徑的是（ ）9.在完全透明的水下某深度處放有一點光源，在水面上可見到一個圓形光斑，如果此圓形光斑的半徑在均勻增大，則此時點光源正在（ ）加速上升B.加速下沉勻速上升勻速下沉10.—束光從空氣射向折射率n=、.：2的某種玻璃的表面，如圖20-16所示.i代表入射角,則（ ）當(dāng)i>45°時會發(fā)生全反射現(xiàn)象無論入射角9.在完全透明的水下某深度處放有一點光源，在水面上可見到一個圓形光斑，如果此圓形光斑的半徑在均勻增大，則此時點光源正在（ ）加速上升B.加速下沉勻速上升勻速下沉10.—束光從空氣射向折射率n=、.：2的某種玻璃的表面，如圖20-16所示.i代表入射角,則（ ）當(dāng)i>45°時會發(fā)生全反射現(xiàn)象無論入射角i是多大，折射角r都不會超過45。欲使折射角r=30°，應(yīng)以i=45。的角度入射D.當(dāng)入射角i=arctanp2時，反射光線跟折射光線恰好互相垂直11?身高1.6m的人以1m/s的速度沿直線向燈下走去，在某一時刻，人影長為1.8m，經(jīng)2s后12.影長變?yōu)?.3m,則這盞路燈的高度應(yīng)為 m.如圖20-17，球沿光滑桌面向平面鏡運動，要使球在平面鏡中的像沿豎直方向向上運動，則平面鏡與桌面的夾角a應(yīng)為 . 圖20-1713.如圖20-18所示，A、B兩個平面鏡平行放置，一束光線入射A鏡,反射后從B鏡射出.若保持入射光線不變，而只讓B鏡轉(zhuǎn)動e角，則轉(zhuǎn)動后從B鏡射出的光線與轉(zhuǎn)動前從B鏡射出的光線之間的夾角圖20-1814.如圖20-19所示，在三棱鏡中BC面鍍有反射膜，一束白光斜射入AB面，經(jīng)棱鏡后在屏幕的bc段形成彩色光帶，則b點的顏色是色.（屏幕距棱鏡的AC面較近且與AC面平行）圖20-1915.如圖20-20，玻璃體ABC是截面半徑為R的半圓形柱體的一部COA分，0為圓心，0C=0B=R,ZA0B=60°，折射率n=2.—束平行光垂直AB面入射玻璃體，在BC弧面上有光線射出的部分其弧長為 .由某種透光物質(zhì)制成的等腰直角棱鏡ABO,兩腰長都是16cm.為了測定這種物質(zhì)的折射率，將棱鏡放在直角坐標(biāo)系中，并使兩腰與ox、oy軸重合，如圖20-21所示.從0B邊的C點注視A棱，發(fā)現(xiàn)A棱的視位置在0A邊D點.在C、D兩點插大頭針，看出C點坐標(biāo)位置（0，12）D點坐標(biāo)位置（9,0），由此可計算出該物質(zhì)的折射率為 . °圖20-2117．在測定玻璃的折射率的實驗中，對一塊兩面平行的玻璃磚，用“插針法”找出與入射光線對應(yīng)的出射光線．現(xiàn)有甲、乙、丙、丁四位同學(xué)分別做出如20-22所示的四組插針結(jié)果．（1） 從圖上看，肯定把針插錯了的同學(xué)是 .（2） 從圖上看，測量結(jié)果準(zhǔn)確度最高的同學(xué)是 .xAXxAX圖20-22（選做）如圖20-23所示，A是直徑為10cm的發(fā)光圓盤，B是直徑為5cm的遮光板，C為光屏，三者中心共軸，A、B之間相隔200cm，當(dāng)C離B多遠時，正好在屏上的本影消失而有半影？這時半影環(huán)的半徑是多少？本影可取得最大直徑是多少？BB圖20－23如圖20-24所示，M是一塊平面鏡，位于透明液體之中，鏡面水平向上放置，一細束光豎直向下射來，穿過液體射到平面鏡上．現(xiàn)將平面鏡繞水平軸轉(zhuǎn)動15°角，光線經(jīng)平面鏡反射后在液體與空氣的分界的液面處分成兩束，測得這兩束光線夾角為105°，求這種液體的折射率．■液面［液體圖20-2420．（12分）如圖20-25所示，光線從空氣斜射入一塊兩面平行的玻璃磚的一個平面，再從另一平面射出，試證明出射光線與入射光線平行，并說明出射光線相對于入射光線的側(cè)移量.

閣2D—2竹21.（10分）主截面是邊長為d的正方形的棱柱，折射率為n，將其彎成半圓形（如圖20—26所示）.要使A端垂直入射的光線全部從B端射出，求所彎半圓形的最小內(nèi)半徑閣2D—2竹22?如圖20-27所示，某種透明液體的折射率為空2，在液面下方有一點光源S,液面上方有一無限長的細桿，其與液面夾角為45°，且與液面交于A點.已知A點與點光源S的水平距離大于S在液體中的深度，細桿與S在同一豎直平面內(nèi)，點光源所發(fā)出的光線限制在此豎直平面內(nèi)．試求點光源發(fā)出的光線能照射到細桿上的所有光線在液體中所分布的角度A圖20-27范圍為多大．A圖20-27［本章高考試題集合］（2001春季）簡述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為n的玻璃對真空的臨界角公式。（2000年全國）一輛實驗小車可沿水平地面（圖中紙面） '上的長直軌道勻速向右運動。有一臺發(fā)出細光束的激光器在小轉(zhuǎn)臺M上，到軌道的距離MN為d=10m，如圖所示。.轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動，使激光束在水平面內(nèi)掃描，掃描一周的時■-間為T=60s。光束轉(zhuǎn)動方向如圖中箭頭所示。當(dāng)光束與MN的夾角為45°時，光束正好射到小車上。如果再經(jīng)過△t=2.5s光束又射到小車上，則小車的速度是多少？（結(jié)果保留二位數(shù)字）（1999年）假設(shè)地球表面不存在大氣層，那么人們觀察到的日出時刻與實際存在大氣層的情況相比A.將提前 B.將延后C.在某些地區(qū)將提前，在另一些地區(qū)將延后 D.不變4.（1999年全國）一束單色光，在真空中波長為6.00x10-7m，射人折射率為1.50的玻璃中它在此玻璃中的波長是 m，頻率是 Hz（真空中光速是3.00x108m/s

5、（1998年全國）如圖所示，一儲油圓桶，底面直徑與桶高均為d。當(dāng)桶內(nèi)無油時，從某點A恰能看到桶底邊緣上的某點5、（1998年全國）如圖所示，一儲油圓桶，底面直徑與桶高均為d。當(dāng)桶內(nèi)無油時，從某點A恰能看到桶底邊緣上的某點B。當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高一半時，在A點沿AB方向看去，看到桶底上的C點，C、B相距d/4。由此可得油的折射率n=；光在油中傳播的速度v=m/s。（結(jié)果可用根式表示）BC（1997年全國）光線在玻璃和空氣的分界面上發(fā)生全反射的條件是（） （A）光從玻璃射到分界面上，入射角足夠?。˙） 光從玻璃射到分界面上，入射角足夠大（C） 光從空氣射到分界面上，入射角足夠?。―） 光從空氣射到分界面上，入射角足大（1996年全國）在折射率為n、厚度為d的玻璃平板上方的空氣中有一點光源S,從S發(fā)出的光線SA以角度0入射到玻璃板上表面，經(jīng)過玻璃板后從下表面射出，如右圖所示。若沿此光線傳播的光從光源到玻璃板上表面的傳播時間與在玻璃板中的傳播時間相等，點光源S到玻璃上表面的垂直距離I應(yīng)是多少？（1995年全國）圖9中AB表示一直立的平面鏡,P]P2是水平放置的米尺（有刻度的一面朝著平面鏡）,MN是屏,三者互相平行.屏MN上的ab表示一條豎直的縫（即a、b之間是透光的.）某人眼睛緊貼米尺上的小孔S（其位置見圖），可通過平面鏡看到米尺的一部分刻度。試在本題的圖上用三角板作圖求出可看到的部位，并在P1P2上把這部分涂以標(biāo)志—。（1995年全國）已知介質(zhì)對某單色光的臨界角為0,則（）該介質(zhì)對此單色光的折射率為sin（l/0）；此單色光在該介質(zhì)中的傳播速度等于csin0（c是真空中的光速）；此單色光在該介質(zhì)中的波長是在真空中波長的sin0倍；此單色光在該介質(zhì)中的頻率是在真空中頻率的1/sinO。（1994年全國）如圖19-14所示，用三棱鏡做測定玻璃折射率的實驗。先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2,然后在棱鏡的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2擋住。接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P「P2的像。P4擋住P3和P]、P2的像，在紙上標(biāo)出的大頭針位置和三棱鏡輪廓如圖所示。（1） 在本題的圖上畫出所需的光路。（2） 為了測出棱鏡玻璃的折射率，需要測量的量是 ， ，在圖上標(biāo)出它們。（3） 計算折射率的公式是n= （2001年全國理綜）如圖所示，兩塊同樣的玻璃直角三棱鏡ABC，兩者的AC面是平行放置的，在它們之間是均勻的未知透明介質(zhì)，一單色細光束O垂直于AB面入射，在圖示劉備1

劉備1的出射光線中的出射光線中A.1、2、3（彼此平行）中的任一條都有可能4、5、6（彼此平行）中的任一條都有可能7、8、9（彼此平行）中的任一條都有可能只能是4、6中的某一條（2002春季）一個點源S對平面鏡成像，設(shè)光源不動，平面鏡以速率v沿OS方向向光源平移，鏡面與OS方向之間的夾角為30°，則光源的像S'將A以速率0.5v沿S'S連線向S運動B以速率v沿S'S連線向S運動C以速率占v沿S'S連線向S運動D以速率2v沿S'S連線向S運動（2002全國理綜）為了觀察門外情況，有人在門上開一小圓孔，將一塊圓柱形玻璃嵌入其中，圓柱體軸線與門面垂直。從圓柱底面中心看出去，可以看到的門外入射光線與軸線間的最大夾角稱做視場角。已知該玻璃的折射率為n圓柱長為1,底面半徑為r,則視場角是Aarcsin Barcsinnr=■-r2+12 、、r2+1245arcsinarcsin1Inr45arcsinarcsin1Inr2+1214.（2002天津理綜）一束光線從折射率為1.5的玻璃內(nèi)射向空氣，在界面上的入射角為（2002廣東物理）雨過天晴，人們?？吹教炜罩谐霈F(xiàn)彩虹，它是由陽光照射到空中彌漫的水珠上時出現(xiàn)的現(xiàn)象。在說明這個現(xiàn)象時，需要分析光線射入水珠后的光路。一細束光線射入水珠，水珠可視為一個半徑為R的球，球心O到入射光線的垂直距離為d，水的折射率為n。（1）在圖上畫出該束光線射入水珠內(nèi)經(jīng)一次反射后又從水珠中射出的光路圖。（2）求這束光線從射向水珠到射出水珠每一次偏轉(zhuǎn)的角度。（2003全國春）如圖所示，一玻璃棱鏡的橫截面是等腰Aabc，其中ac面是鍍銀的?，F(xiàn)有一光線垂直于ab面入射，在棱鏡內(nèi)經(jīng)過兩次反射后垂直于bc面射出。則勿以惡小而為之，勿以善