第四章 习题课 光的折射和全反射
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光的折射和反射定律练习题折射率和全反射
光的折射和反射是光学中重要的基础知识,也是应用广泛的物理现象。通过理解和掌握光的折射和反射定律,我们可以解释和预测光在不同介质中的传播路径和行为。在这篇文章中,我们将通过一些练习题来加深对光的折射率和全反射的理解。
1. 练习题一:
一个光束落在空气和玻璃界面上的折射角分别为30°和45°,求空气与玻璃的折射率。
解答:
根据光的折射定律,我们知道折射角的正弦与入射角的正弦比例相等。设空气的折射率为n1,玻璃的折射率为n2。
根据正弦定律:sinθ1/n1 = sinθ2/n2
其中,θ1为入射角,θ2为折射角。
根据已知条件,θ1 = 30°,θ2 = 45°。代入上述式子,我们可以得到:
sin30°/n1 = sin45°/n2
将sin30°和sin45°的值代入,得到公式:1/2n1 = √2/2n2
化简可得:n1 = √2n2
因此,空气与玻璃的折射率之比为√2。
2. 练习题二: 一束从水中射入玻璃的光线,发生全反射的情况是什么?
解答:
全反射是指光在从折射率较大的介质射入折射率较小的介质时,入射角大于某个临界角时,光将完全反射回原介质中的现象。
根据折射定律sinθ1/n1 = sinθ2/n2,我们可以得到:
sinθc/n1 = sin90°/n2
其中,θc为临界角,n1为射入介质的折射率,n2为射出介质的折射率。
由于光从水射入玻璃中,水的折射率较大,玻璃的折射率较小,因此sinθc/n1 = sin90°/n2 > 1。根据正弦函数的定义,sinθc/n1大于1,则θc大于90°。
所以,当光从水中射入玻璃时,入射角大于90°,即光线与法线呈锐角,全反射就会发生。
3. 练习题三:
光在空气和水界面之间的临界角是多少?
解答:
根据折射定律sinθ1/n1 = sinθ2/n2,我们可以得到:
sinθc/n1 = sin90°/n2
高考物理考点《光的反射、折射、全反射》真题练习含答案
1.[2024·江苏省南通市如皋市教学质量调研]如图所示,半圆形玻璃砖的圆心为O,半径为R,O、P两点间的距离为33 R.一束单色光从P点以45°角射入玻璃砖,出射光线和入射光线平行,则玻璃砖的折射率为( )
A.2 B.2
C.3 D.3
答案:A
解析:
单色光从P点以45°角射入玻璃砖,出射光线和入射光线平行,则有折射光线与垂直OP的夹角相等,则光线在玻璃砖中的光路图如图所示,由折射定律可得n=sin θsin α ,由几何关系可知sin α=OPOP2+R2 =12 ,联立解得n=2 ,A正确,B、C、D错误.
2.[2024·广西南宁市、玉林市摸底考试]如图所示,一透明材料制成的圆柱形棒,长度为6 m.一束光线从圆柱形棒的一个底面中心垂直射入,经2.5×10-8 s由另一底面圆心射出.保持入射点不变,调整光线的入射方向,使其在材料内部恰好发生全反射,(光在真空中的速度为3×108 m/s)则光通过透明材料的时间为( )
A.2.5×10-8 s B.3.3×10-8 s
C.3.125×10-8 s D.4.95×10-8 s
答案:C
解析:设光在该材料中传播速度为v,由L=vt,解得v=Lt =2.4×108 m/s,由n=cv 可知n=1.25.设全反射临界角为C,则sin C=1n =0.8,光刚好发生全反射,可知光在透明材料中的路程为s=Lsin C =7.5 m,则t′=sv =7.52.4×108 s=3.125×10-8 s,C正确.
3.[2024·河北省邯郸市九校联考]如图所示,水面上漂浮一半径为R=0.25 m的圆形荷叶,O点为荷叶的圆心,一只小蝌蚪从距水面h=724 m的A点以速度v=0.05 m/s向下运动,A点在O点的正下方,已知水的折射率为43 ,则在小蝌蚪向下运动过程中,在水面之上看不到小蝌蚪的时间为( )
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2021届高考物理:光的折射全反射光的色散含答案
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一、折射定律及折射率
1.折射定律(如图所示)
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(1)内容:折射光线与入射光线、法线处在同一平面内、折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
(2)表达式:sin θ1sin θ2=n12、式中n12是比例常数。
(3)在光的折射现象中、光路是可逆的。
2.折射率
(1)物理意义:折射率仅反映介质的光学特性、折射率大、说明光从真空射入到该介质时偏折大、反之偏折小。
(2)定义式:n=sin θ1sin θ2、
(3)计算公式:n=cv、因为v<c、所以任何介质的折射率都大于1。
二、光的全反射和光的色散
1.全反射
(1)条件:
①光从光密介质射入光疏介质。
②入射角大于或等于临界角。
(2)临界角:折射角等于90°时的入射角、用C表示、sin C=1n。
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(3)应用:
①全反射棱镜。
②光导纤维、如图所示。
2.光的色散
(1)光的色散现象:含有多种颜色的光被分解为单色光的现象。
(2)光谱:含有多种颜色的光被分解后、各种色光按其波长有序排列。
(3)光的色散现象说明:
①白光为复色光;
②同一介质对不同色光的折射率不同、频率越大的色光折射率越大;
③不同色光在同一介质中的传播速度不同、波长越短、波速越慢。
1.思考辨析(正确的画“√”、错误的画“×”)
5 / 32 (1)某种玻璃对蓝光的折射率比红光大、蓝光和红光以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中、蓝光的折射角较大。 (×)
(2)在水中、蓝光的传播速度大于红光的传播速度。 (×)
(3)在潜水员看来、岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里。 (√)
(4)光从空气射入玻璃时、只要入射角足够大就可能发生全反射。 (×)
人教版八年级上册物理第四章第四节《光的折射》包含答案
1 / 9 人教版八年级上册物理第四章第四节《光的折射》含答案
未命名
一、选择题:
1.如图所示的光现象中,属于光的直线传播形成的是( )
A.森林里地上的光斑
B.看到地上的书
C.照相机原理
D.渔民叉鱼
2.下图所示现象中,应该用光的折射来解释的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示的四种现象中,属于光的反射现象的是( )
A.三棱镜分解白光 B.水看上去很浅 人教版八年级上册物理第四章第四节《光的折射》包含答案
2 / 9 C.放大镜观察蚂蚁 D.水面的“倒影”
4.请选出光的反射形成的现象( )
A.日食 B.水中倒影
C.小孔成像 D.“折断”的铅笔
5.在如图所示的四种现象中,由于光的折射形成的是( )
A.荷花在水中形成“倒影”
B.景物逆光形成“剪影”
C.景物在汽车观后镜中成像
D.透过放大镜观察植物
6.“影”是生活中常见的光现象,如做光学游戏的“手影”,剧院放映的“电影”,湖岸景色在水中形成的“倒影”,春游时留下美好记忆的照片“摄影”等,下列的“影”与物理知识对应关系人教版八年级上册物理第四章第四节《光的折射》包含答案
3 / 9 错误的是( )
A.手影——光的直线传播 B.摄影──光的反射
C.电影──凸透镜成像 D.倒影──平面镜成像
7.如图所示,小梦用激光对准看到的小鱼照射,以下说法正确的是( )
A.能照亮小鱼,因为激光照到了鱼身上
B.不能照亮小鱼,因为激光照到鱼身的上方
C.不能照亮小鱼,因为激光照到鱼身的下方
D.能照亮小鱼,因为激光照到鱼的像上,使像的反射的光变强
8.下面列举的四个光现象中,属于光的直线传播现象的是( )
A. B.
C. D.
9.下列光现象中,由于光的直线传播而形成的是( )