光的折射定律与全反射

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光的反射与折射复习题

基本知识整理：

一、光的直线传播

1、光源：定义：能够发光的物体叫光源。

分类：自然光源，如

太阳、萤火虫；人造光源，如

篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮

本身不会发光，它不是光源。

2、规律：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。

3、光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。

练习：☆为什么在有雾的天气里，可以看到从汽车头灯射出的光束是直的？

答：光在空气中是沿直线传播的。光在传播过程中，部分光遇到雾发生漫反射，射入人眼，人能看到光的直线传播。

☆早晨，看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置 高 ，该现象说明：光在非均匀介质中不是沿直线传播的。

4、应用及现象：

① 激光准直。

②影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成黑色区域即影子。

③日食月食的形成：当地球 在中间时可形成月食。

如图：在月球后

1的位置可看

到日全食，在2的

位置看到日偏食，在3的位置看

到日环食。

④ 小孔成像：小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像，其像的形状与孔的形状无 关。

5、光速：

光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s；光在空气中速度约为3×108m/s。光在水中速度为真空中光速的3/4，在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。

二、光的反射

1、定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。

2、反射定律：三线同面,法线居中,两角相等,光路可逆.即:反射光线与入射光线、法线在同一平面上，反射光线和1

2 3

2

入射光线分居于法线的两侧，反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。

3、分类：

⑴ 镜面反射：

定义：射到物面上的平行光反射后仍然平行

条件：反射面 平滑。

应用：迎着太阳看平静的水面，特别亮。黑板“反光”等，都是因为发生了镜面反射

第3节 光的折射 全反射

1.(多选)关于光的传播现象及应用,下列说法正确的是( AB )

A.一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象

B.光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大

C.海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像,位置在实物的上方,又称上现蜃景

D.一束色光从空气进入水中,波长将变短,色光的颜色也将发生变化

解析:一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象,A正确;由全反射的条件可知,内芯材料的折射率比外套材料的折射率要大,故B正确;海市蜃楼将呈现正立的像,位置在实物的上方,又称上现蜃景,C错误;色光进入水中,光的频率不变,颜色不变,D错误.

2.(多选)频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如图所示,下列说法正确的是( AD

)

A.单色光1的频率大于单色光2的频率

B.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度

C.可能单色光1是红光,单色光2是蓝光

D.无论怎样增大入射角,单色光1和2都不可能在此玻璃板下表面发生全反射 解析:由n=可知,单色光1的折射率大一些,单色光1的频率大于单色光2的频率,A正确;由v=知,在玻璃中单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度,B错误;因为红光的折射率小于蓝光,所以C错误;从玻璃板上表面入射光的折射角等于下表面出射的入射角,一定小于临界角,不会发生全反射,D正确.

3.如图所示,一束光从空气垂直射到直角三棱镜的界面AB上,棱镜材料的折射率为1.414,这束光线从BC边射出棱镜后与界面BC的夹角为( D

)

A.90° B.60° C.30° D.45°

解析:

由sin C==得C=45°,如图所示,则光在AC界面射向空气时发生全反射.由几何关系可求得在BC面的入射角i=30°,由折射定律n=得sin r=nsin i=·sin 30°=,所以r=45°,则这束光线从BC边射出棱镜后与界面BC的夹角为45°,故D正确.

光的反射习题

一、单项选择题：

1、雨后晴朗的夜为了不踩到地上的积水，下面判断中正确的是_______

A、迎着月光走，地上发亮的是水，背着月光走，上暗处是水；

B、迎着月光走，地上暗处是水，背着月光走，地上发亮处是水；

C、迎着月光或背着月光走，都应是地上发亮处是水；

D、迎着月光或背着月光走，都应是地上暗处是水。

2、决定平面镜中成像大小的是________

A、平面镜的大小； B、平面镜的放置；

C、物体的大小； D、物体离平面镜的远近。

3、如图是从平面镜内看到钟表的钟面指针位置，此时的实

际时刻是_______

A、3时50分； B、8时10分；

C、2时20分； D、4时40分；

4、有一个过路人，经过一盏路灯时，灯光照射人所形成的影子长度变化是________

A、先变长后变短； B、先变短后变长； C、逐渐变长； D、逐渐变短。

5、一束光线射到平面镜上，若入射光线的方向保持不变，镜面转过θ°,则反射光线的方向将转过________

A、θ°/2； B、2θ°； C、θ°； D、无法确定。

6、池中水的深度是2米，月球到地球的距离为3.8×105千米，月球在池中的像到水面的距离是_______

A、2米； B、4米； C、7.6×105米； D、3.8×105千米。

7、如图所示，两块平面镜反射面夹角为60°，一束光线AO射到平面镜NP上，光线经两块平面镜反射后与AO重合，但方向相反，则AO与平面

镜的夹角是：_______

A、30°； B、45°； C、60°； D、90°。

8、在灯光下靠近墙的地方，用手做出各种姿态，在墙上形成手影，当电灯保持静止，手向墙靠拢时，在墙上的手影将________

A、变小； B、变大； C、不变； D、无法确定变化情况。

高中物理光的折射和全反射的计算方法

光的折射和全反射是高中物理中的重要内容，也是学生们经常遇到的难题。本文将介绍光的折射定律及其计算方法，并通过具体题目的解析，帮助读者掌握解题技巧。

一、光的折射定律

光的折射是指光线从一种介质进入另一种介质时，由于介质的光密度不同，光线的传播方向发生改变的现象。根据光的折射定律，光线在两种介质的交界面上的入射角和折射角之间存在以下关系：

\(\frac{{\sin i}}{{\sin r}}=\frac{{v_1}}{{v_2}}\)

其中，i为入射角，r为折射角，v1为光在第一种介质中的传播速度，v2为光在第二种介质中的传播速度。

二、光的折射计算方法

1. 已知入射角和折射率，求折射角

当已知入射角i和第二种介质的折射率n2时，可以通过以下公式求解折射角r：

\(\sin r=\frac{{n_1}}{{n_2}}\sin i\)

其中，n1为第一种介质的折射率。

例如，一个光线从空气（折射率为1）射入水中（折射率为1.33），入射角为30°，求折射角。

根据公式，可得：

\(\sin r=\frac{{1}}{{1.33}}\sin 30°=0.675\)

利用反正弦函数，可得折射角r≈42.5°。 2. 已知入射角和折射角，求折射率

当已知入射角i和折射角r时，可以通过以下公式求解第二种介质的折射率n2：

\(\frac{{n_1}}{{n_2}}=\frac{{\sin i}}{{\sin r}}\)

例如，一个光线从空气射入水中，入射角为30°，折射角为42.5°，求水的折射率。

根据公式，可得：

\(\frac{{1}}{{n_2}}=\frac{{\sin 30°}}{{\sin 42.5°}}=0.675\)

利用倒数，可得n2≈1.48。

三、光的全反射计算方法

全反射是指光线从光密介质射入光疏介质时，入射角大于临界角时发生的现象。当入射角大于临界角时，光线无法从光密介质中透射到光疏介质，而会完全反射回光密介质中。