18学年高中物理第4章光的折射与全反射第1节光的折射定律教学案鲁科版选修3_4

3 光的全反射[学习目标] 1.知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念.2.理解全反射的条件，能计算有关问题和解释相关现象.3.了解光导纤维的工作原理和光导纤维在生产、生活中的应用.一、全反射现象及条件 1.光密介质和光疏介质(1)对于两种介质来说，光在其中传播速度较小的介质，即折射率较大的介质叫光密介质；光在其中传播速度较大的介质，即折射率较小的介质叫光疏介质. (2)光疏介质和光密介质是相对的. 2.全反射(1)定义：光从光密介质射到光疏介质的界面时，全部被反射回原介质的现象. (2)全反射的条件①光需从光密介质射至光疏介质的界面上. ②入射角必须等于或大于临界角. (3)临界角①定义：光从某种介质射向真空或空气时使折射角变为90°时的入射角，称作这种介质的临界角.②临界角C 与折射率n 的关系：sin C ＝1n.二、全反射的应用——光导纤维1.光纤的工作原理：由于有机玻璃的折射率大于空气的折射率，当光从有机玻璃棒的一端射入时，可以沿着有机玻璃棒的表面发生多次全反射，从另一端射出.2.光导纤维的构造：由两种折射率不同的玻璃制成，分内、外两层，内层玻璃的折射率比外层玻璃的折射率大.当光从一端进入光纤时，将会在两层玻璃的界面上发生全反射.3.光纤通信的优点是容量大、衰减小、抗干扰能力强、传输速率高.4.应用：光纤通信；医学上的内窥镜.[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)入射角大于临界角就会发生全反射现象.( × ) (2)光密介质是指密度大的介质.( × )(3)光在光导纤维中的传播速度小于光在真空中的光速c .( √ )2.一束光从某介质进入真空，方向如图1所示，则该介质的折射率为________；逐渐增大入射角，光线将________(填“能”或“不能”)发生全反射；若使光发生全反射，应使光从________射入________，且入射角大于等于________.图1答案2 能 介质 真空 45°一、全反射[导学探究] 当光从水中射向与玻璃的交界面时，只要入射角足够大就会发生全反射，这种说法正确吗？为什么？答案 不正确.要发生全反射必须是光从光密介质射向光疏介质.而水相对玻璃是光疏介质，所以不管入射角多大都不可能发生全反射. [知识深化] 发生全反射的条件 (1)光从光密介质射至光疏介质. (2)入射角大于或等于临界角. 以上两个条件缺一不可.例1 某种介质对空气的折射率是2，一束光从该介质射向空气，入射角是60°，则下列光路图中正确的是(图中Ⅰ为空气，Ⅱ为介质)( )答案 D解析 由题意知，光由光密介质射向光疏介质，由sin C ＝1n ＝22，得C ＝45°＜θ1＝60°，故在两介质的界面上会发生全反射，只有反射光线，没有折射光线，故选项D 正确.全反射遵循的规律：发生全反射时，光全部返回原介质，入射光与反射光遵循光的反射定律，由于不存在折射光线，光的折射定律不再适用.二、全反射的应用——光导纤维[导学探究] 如图2所示是光导纤维的结构示意图，其内芯和外套由两种光学性能不同的介质构成.构成内芯和外套的两种介质，哪个折射率大？为什么？图2答案 内芯的折射率大.因为当内芯的折射率大于外套的折射率时，光在传播时能发生全反射，光线经过多次全反射后能从一端传到另一端.例2 如图3所示，AB 为光导纤维，A 、B 之间距离为s ，使一光脉冲信号从光导纤维中间入射，射入后在光导纤维与空气的界面上恰好发生全反射，由A 点传输到B 点所用时间为t ，求光导纤维所用材料的折射率.(已知光在真空中的传播速度为c)图3答案cts解析 设光导纤维所用材料的折射率为n ，则有 sin α＝sin C ＝1nn ＝c vt ＝s sin αv ＝sv sin α由以上三式解得t ＝sc n ·1n＝sn 2c ，所以n ＝ct s.注意挖掘题目中隐含条件，“恰好”“刚好”暗含的条件是入射角等于临界角. 三、全反射的定量计算 解决全反射问题的思路(1)确定光是由光疏介质进入光密介质还是由光密介质进入光疏介质.(2)若光由介质进入空气(真空)时，则根据sin C ＝1n确定临界角，看是否发生全反射.(3)根据题设条件，画出入射角等于临界角的“临界光路”.(4)运用几何关系、三角函数关系、反射定律等进行判断推理，运算及变换进行动态分析或定量计算.例3 一厚度为h 的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r 的圆形发光面.在玻璃板上表面放置一半径为R 的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上.已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求平板玻璃的折射率. 答案1＋(hR －r)2解析 如图所示，从圆形发光面边缘的A 点发出的一条光线射到玻璃上表面A ′点恰好发生全反射， 则有sin C ＝1n又由几何关系：sin C ＝L L 2＋h 2其中L ＝R －r联立以上各式解得n ＝L 2＋h 2L＝1＋(hR －r)2.例4 如图4所示，折射率n ＝2的透明介质的横截面由等腰直角三角形AOC 和圆心为O 、半径为R 的四分之一圆弧BC 组成，一束单色光从M 点以α＝45°入射角由真空射入透明介质中，已知M 点与AB 之间距离为R2，光在真空中的传播速度为c ，求：图4(1)这种透明介质对于真空的临界角C ；(2)通过计算，画出光在透明介质中传播的光路图；(3)单色光在透明介质中的传播时间(有光折射时，不考虑反射). 答案 (1)45° (2)见解析图 (3)(2＋62)Rc解析 (1)设全反射临界角为C ，sin C ＝1n，解得sin C ＝22，C ＝45°. (2)由折射定律得n ＝sin αsin β，sin β＝12，β＝30°，由几何关系知，θ＝30°，γ＝45°.因γ＝C ，光在AC 界面发生全反射，垂直AB 射出介质，光路如图所示(3)光在介质中的传播速度v ＝cn ＝22c 由几何关系知，光在介质中传播的距离d ＝R cos θ＋R故光在介质中的传播时间t ＝d v＝(2＋62)R c.1.(对全反射的理解)(多选)如图5所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线，均由空气沿半圆半径方向射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置.下列说法正确的是( )图5A.假若三条光线中只有一条在O 点发生了全反射，那一定是aO 光线B.假若光线bO 能发生全反射，那么光线cO 一定能发生全反射C.假若光线bO 能发生全反射，那么光线aO 一定能发生全反射D.假若光线aO 恰能发生全反射，那么光线bO 的反射光线比光线cO 的反射光线的亮度大 答案 ACD解析 在玻璃砖直径界面，光线aO 的入射角最大，光线cO 的入射角最小，它们都是从光密介质射向光疏介质，都有发生全反射的可能.如果只有一条光线发生了全反射，那一定是aO 光线，因为它的入射角最大，所以选项A 对；假若光线bO 能发生全反射，说明它的入射角等于或大于临界角，光线aO 的入射角更大，所以，光线aO 一定能发生全反射，光线cO 的入射角可能大于或等于临界角，也可能小于临界角，因此，光线cO 不一定能发生全反射，所以选项B 错，C 对；假若光线aO 恰能发生全反射，则光线bO 和光线cO 都不能发生全反射，但光线bO 的入射角更接近于临界角，所以，光线bO 的反射光线较光线cO 的反射光线强，即光线bO 的反射光线亮度较大，所以选项D 对.2.(全反射的应用——光导纤维)如图6所示是两个城市间光缆中的一条光导纤维的一段，光缆总长为L ，它的玻璃芯的折射率为n 1，外层材料的折射率为n 2.若光在空气中的传播速度近似为c ，则对于光由它的一端射入经多次全反射后从另一端射出的过程，下列判断中正确的是( )图6A.n 1<n 2，光通过光缆的时间等于n 1Lc B.n 1<n 2，光通过光缆的时间大于n 1L c C.n 1>n 2，光通过光缆的时间等于n 1L c D.n 1>n 2，光通过光缆的时间大于n 1L c答案 D解析 光从光密介质射入光疏介质，才可能发生全反射，故n 1>n 2；光在内芯传播的路程s ＝Lsin θ，光在内芯的传播速度v ＝c n 1，所以t ＝s v ＝n 1Lc sin θ，故D 正确.3.(全反射的定量计算)用某种透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图如图7所示，左侧ABOD 为长方形，右侧DOF 为以O 为圆心的14圆.光线从真空以入射角θ1＝60°射到棱镜AB 面，经折射后，光线到达BF 面上的O 点并恰好不从BF 面射出.图7(1)画出光路图；(2)求该棱镜的折射率n 和光线在棱镜中传播的速度大小v (光在真空中的传播速度c ＝3×108m/s).答案 (1)见解析图 (2)72 677×108m/s 解析 (1)光路图如图所示(2)设光线在AB 面的折射角为θ2，折射光线与OD 的夹角为C ，则n ＝sin θ1sin θ2由题意可知，光线在BF 面恰好发生全反射，sin C ＝1n由图可知，θ2＋C ＝90° 联立以上各式解得n ＝72又n ＝c v，可解得v ＝677×108m/s.4.(全反射的定量计算)如图8所示，折射率n ＝233，半径为R 的透明球体固定在水平地面上，O 为球心，其底部P 点有一点光源，过透明球体的顶点Q 有一足够大的水平光屏.真空中光速为c ，求：图8(1)光从P 点到Q 点的传播时间t ；(2)若不考虑光在透明球体中的反射影响，光屏上光照面积S 的大小. 答案 (1)43R 3c(2)3πR 2解析 (1)光在透明球体内传播速度v ＝c n光从P 点到Q 点的时间t ＝2R v联立解得t ＝43R3c(2)设透明球体介质的临界角为C ，则sin C ＝1n，得C ＝60°光屏上光照面是以Q 为圆心，以QM 为半径的圆， 如图所示，由几何知识得，其半径r ＝3R光屏上光照面积S ＝πr 2＝3πR 2一、选择题考点一 全反射现象及条件1.关于全反射，下列叙述中正确的是( ) A.发生全反射时仍有折射光线，只是折射光线非常弱 B.光从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象 C.光从光密介质射向光疏介质时，可能不发生全反射现象 D.光从光疏介质射向光密介质时，可能发生全反射现象 答案 C解析 发生全反射时折射光线消失，所以选项A 错误；发生全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角，二者缺一不可，所以选项B 、D 错误，选项C 正确. 2.(多选)酷热的夏天，在平坦的柏油公路上你会看到在一定的距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影.但当你靠近“水面”时，它也随你的靠近而后退，对此现象的正确解释是( )A.同海市蜃楼的光学现象具有相同的原理，是由于光的全反射作用造成的B.“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉C.太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率大，发生全反射D.太阳辐射到地面，使地面温度升高，折射率小，发生全反射答案AD3.如图1是在高山湖泊边拍摄的一张风景照片，湖水清澈见底，近处湖面水下的景物(石块、砂砾等)都看得很清楚，而远处则只看到对岸山峰和天空彩虹的倒影，水面下的景物则根本看不到.下列说法中正确的是( )图1A.远处山峰的倒影非常清晰，是因为山峰的光线在水面上发生了全反射B.光线由水射入空气，光的波速变大，波长变小C.远处水面下景物的光线射到水面处，入射角很大，可能发生了全反射，所以看不见D.近处水面下景物的光线射到水面处，入射角较小，反射光强而折射光弱，因此有较多的能量射出水面而进入人眼睛中答案 C解析远处山峰的倒影非常清晰，是因为山峰的光线在水面上发生了反射，但不是全反射，因为全反射只有光从光密介质射入光疏介质时才可能发生，故A错误；光线由水射入空气，光的波速变大，频率不变，由波速公式v＝λf知波长变大，故B错误；远处水面下景物的光线射到水面处，入射角很大，当入射角大于或等于全反射临界角时能发生全反射，光线不能射出水面，因而看不见，故C正确；近处水面下景物的光线射到水面处，入射角越小，反射光越弱而折射光越强，射出水面而进入人眼睛中的能量越多，故D错误.4.(多选)如图2所示，ABCD是两面平行的透明玻璃砖，AB面和CD面是玻璃和空气的分界面，分别设为界面Ⅰ和界面Ⅱ.光线从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射出，回到空气中，如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角，则( )图2A.只要入射角足够大，光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象B.只要入射角足够大，光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象C.不管入射角多大，光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象D.不管入射角多大，光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象答案CD解析在界面Ⅰ光由空气进入玻璃砖，是由光疏介质进入光密介质，不管入射角多大，都不可能发生全反射现象，则选项C正确；在界面Ⅱ光由玻璃进入空气，是由光密介质进入光疏介质，但是，由于界面Ⅰ和界面Ⅱ平行，光由界面Ⅰ进入玻璃后再到达界面Ⅱ，在界面Ⅱ上的入射角等于在界面Ⅰ上的折射角，入射角总是小于临界角，因此也不会发生全反射现象，选项D正确.5.一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖横截面的圆心，下图中能正确描述其光路的是( )答案 A解析光从空气进入玻璃在分界面上会发生折射，且折射角小于入射角，故B、D错误；光从玻璃进入空气，折射角应大于入射角，所以C错误；若满足入射角大于等于临界角的情况，则会发生全反射，故A正确.考点二全反射的应用6.自行车上的红色尾灯不仅是装饰品，也是夜间骑车的安全指示灯，它能把来自后面的光照反射回去.某种自行车尾灯可简化为由许多整齐排列的等腰直角棱镜(折射率n>2)组成，棱镜的横截面如图3所示.一平行于横截面的光线从O点垂直AB边射入棱镜，先后经过AC和CB边反射后，从AB边的O′点射出，则出射光线是( )图3A.平行于AC边的光线①B.平行于入射光线的光线②C.平行于CB边的光线③D.沿AB 边的光线④ 答案 B解析 由题意可知，折射率n >2，且sin C ＝1n，得临界角小于45°.由题图可得，光从空气进入棱镜，因入射角为0°，所以折射光线不偏折.当光从棱镜射向空气时，入射角等于45°，发生全反射，根据几何关系，结合光路可逆可知，出射光线是②，即平行于入射光线，故B 正确，A 、C 、D 错误.7.光导纤维的结构如图4所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播，以下关于光导纤维的说法正确的是( )图4A.内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B.内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C.内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生折射D.内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用 答案 A解析 光导纤维内芯的折射率大于外套的折射率，光由内芯射向外套时，在其界面处发生全反射，从而使光在内芯中传播，A 对.8.光导纤维技术在现代生产、生活与科技方面得以广泛应用.如图5所示是一个质量均匀分布的有机玻璃圆柱的横截面，B 、C 为圆上两点，一束单色光沿AB 方向射入，然后从C 点射出，已知∠ABO ＝127°，∠BOC ＝120°，真空中光速c ＝3×108m/s ，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6.则( )图5A.光在该有机玻璃中传播速度为1.875×108m/s B.光在该有机玻璃中的折射率为1.8C.光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为53°D.若将该材料做成长300km 的光导纤维，此单色光在光导纤维中传播的最短时间为1×10－3s 答案 A解析 根据折射定律得：n ＝sin (180°－127°)sin30°＝0.80.5＝1.6，则光在该有机玻璃中传播的速度为v ＝c n ＝3×1081.6m/s ＝1.875×108m/s ，故A 正确，B 错误；根据sin C ＝1n 得，sin C ＝11.6＝0.625，故C 错误；当光线与光导纤维平行时，传播的时间最短，则传播的最短时间t ＝Lv＝nL c ＝1.6×3×1053×108s ＝1.6×10－3s ，故D 错误. 9.如图6所示，光液面传感器有一个像试管模样的玻璃管，中央插一块两面反光的玻璃板，入射光线在玻璃管内壁与反光板之间来回发生反射，进入玻璃管底部，然后在另一侧反射而出(与光纤原理相同).当透明液体的折射率大于管壁玻璃的折射率时，就可以通过光液面传感器监测出射光的强弱来判定玻璃管是否被液体包住了，从而确定液面的高度.以下说法正确的是( )图6A.玻璃管被液体包住之后，出射光强度增强B.玻璃管被液体包住之后，出射光消失C.玻璃管被液体包住之后，出射光强度减弱D.玻璃管被液体包住之后，出射光强度不变 答案 C解析 玻璃管被液体包住之前，由于玻璃管之外是光疏介质空气，光线发生全反射，没有光线从玻璃管中射出.当玻璃管被透明液体包住之后，如果液体的折射率大于玻璃的折射率，光线不再发生全反射，有一部分光线进入液体，反射光的强度会减弱，故C 项正确. 考点三 全反射的定量计算10.如图7所示，一个透明玻璃球的折射率为2，一束足够强的细光束在过球心的平面内，以45°入射角由真空射入玻璃球后，在玻璃球与真空的交界面处发生多次反射和折射，从各个方向观察玻璃球，能看到从玻璃球内射出的光线的条数是( )图7A.2B.3C.4D.5 答案 B解析 sin C ＝1n ＝22，C ＝45°；n ＝sin45°sin θ，θ＝30°.光路图如图所示，能看到从玻璃球内射出的光线的条数是3条，故选B.二、非选择题11.(全反射的定量计算)如图8所示，折射率n ＝233的半圆形玻璃砖置于光屏MN 的上方，其平面AB 与MN 的距离h ＝10cm.一束单色光沿图示方向射向圆心O ，经玻璃砖后射到光屏上的O ′点.现使玻璃砖绕圆心O 顺时针转动，光屏上的折射光线光点距O ′点的距离最远时，求：图8(1)此时玻璃砖转过的角度；(2)光屏上的折射光线光点距O ′点的最远距离. 答案 (1)π3 (2)1033cm解析 (1)如图，设玻璃砖转过α角时折射光线光点离O ′点最远，记此时光点位置为A ，此时光线在玻璃砖的平面上恰好发生全反射，临界角为C ，由折射定律有 sin C ＝1n ＝32，可得全反射的临界角C ＝π3.由几何关系知，α＝C ＝π3，此时玻璃砖转过的角度为π3.(2)折射光线光点A 到O ′的距离为x AO ′＝htan α解得x AO ′＝1033cm.12.(全反射的定量计算)如图9所示，扇形AOB 为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB ＝60°.一束平行于角平分线OM 的单色光由OA 边射入介质，经OA 边折射的光线恰平行于OB 边.图9(1)求介质的折射率；(2)试判断折射光线中恰好射到M 点的光线能否发生全反射. 答案 见解析解析 依题意作出光路图(1)由几何知识可知，入射角θ1＝60°，折射角θ2＝30°根据折射定律得n ＝sin θ1sin θ2，代入数据解得n ＝ 3.(2)由题意可知，该介质的临界角为C ＝arcsin33，而介质中折射光线恰射到M 点的光线入射角为θ＝30°.因为C ＞θ，所以不能发生全反射.13.(光导纤维)图10为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L ，折射率为n ，AB 代表端面.已知光在真空中的传播速度为c .图10(1)为使光线能从玻璃丝的AB 端面传播到另一端面，求光线在端面AB 上的入射角i 应满足的条件；(2)求光线从玻璃丝的AB 端面传播到另一端面所需的最长时间.答案 (1)sin i ≤n 2－1 (2)n 2Lc解析 (1)设光线在端面AB 上C 点的折射角为r ，光路图如图所示由折射定律有sin i ＝n sin r①设该光线射向玻璃丝内壁D 点的入射角为α，为了使该光线可在此光导纤维中传播，应有α≥θ ②式中θ是光线在玻璃丝内发生全反射的临界角，它满足n sin θ＝1 ③ 由几何关系得α＋r ＝90° ④ 由①②③④得sin i ≤n 2－1⑤ (2)光在玻璃丝中传播速度的大小为v ＝cn⑥ 光速在玻璃丝轴线上的分量为v x ＝v sin α⑦光线从玻璃丝端面AB 传播到其另一端面所需时间为t ＝L v x⑧光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面AB 传播到其另一端面所需的时间最长，此时 sin α＝1n⑨由⑥⑦⑧⑨得t max ＝n 2Lc.。

第3节光导纤维及其应用课堂互动三点剖析光导纤维的工作原理光纤一般由折射率较高的玻璃内芯和折射率较低的外层透明介质组成.光在光纤内传播时，由光密介质入射到光疏介质，若入射角i≥C（临界角),光就会在光纤内不断发生全反射.【例题】关于光纤的说法，正确的是（）A.光纤是由高级金属制成的,所以它比普通电线容量大B。

光纤是非常细的特制玻璃丝，但导电性能特别好，所以它比普通电线衰减小C.光纤是非常细的特制玻璃丝,有内芯和外套两层组成，光纤是利用全反射原理来实现光的传导的D.在实际应用中，光纤必须呈笔直状态，因为弯曲的光纤是不能导光的解析：光导纤维的作用是传导光,它是直径为几微米到一百微米之间的特制玻璃丝，且由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大.载有声音、图像及各种数字信号的激光传播时，在内芯和外套的界面上发生全反射.光纤具有容量大、衰减小、抗干扰性强等特点。

在实际应用中，光纤是可以弯曲的。

所以,应选是C.答案：C各个击破类题演练在医学上，光导纤维可以制成内窥镜，用来检查人体胃、肠、气管等器官的内部.内窥镜有两组光导纤维，一组用来把光输送到人体内部，另一组用来进行观察．光在光导纤维中的传输利用了（ )A ．光的折射B ．光的衍射C ．光的干涉D ．光的全反射答案: D变式提升如图4—3—2所示，A 、B 两点之间的距离为s ，在两点间连接一直纤维，一束光从光导纤维中间射入，射入光导纤维与空气的界面，恰好发生全反射现象，由A 点传输到B 点所用的时间为t.求光导纤维所用材料的折射率.图4—3-2解析：由几何关系可以得光在光纤中的路程l=αsin s ,则光在光纤中的速度v=αsin •=t s t l ，根据题意,α=C 。

则有sinα=n 1，并且n=v c .以上各式联立，得n=s ct . 答案:sct。

1.测玻璃的折射率 插针法：运用光在玻璃两个界面处的折射． 如图4-3所示为两面平行的玻璃砖对光路的侧移．用插针法找出与入射光线 AO对应的出射光线O′B，确定出O′点，画出折射光线OO′，量出入射角i和折 射角r，据n＝ssiinn ri计算出玻璃的折射率．
2．测水的折射率 (1)成象法 原理：利用水面的反射成象和水的折射成象． 方法：如图4-4所示，在一盛满水的烧杯中，紧挨杯口竖直插入一直尺，在直 尺的对面观察水面，能同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的象，若从点 P看到直尺在水下最低点的刻度B的象B′(折射成象)恰好跟直 尺在水面上刻度A的象A′(反射成象)重合，读出AC、BC的长， 量出烧杯内径d，即可求出水的折射率为 n＝ BC2＋d2/AC2＋d2.
A．玻璃对a光的折射率较小 B．玻璃对a光的临界角较大 C．b光在玻璃中的传播速度较小 D．b光在玻璃中的传播时间较短 E．两种光在玻璃中的传播时间相等
A．真空中蓝光的波长比红光的波长短 B．天空中的彩虹是由光干涉形成的 C．天空中的彩虹是由光的折射形成的 D．光纤通信利用了光的全反射原理 E．机械波在不同介质中传播，波长保持不变
【导学号：78510049】
2．(2016·石家庄一中检测)直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且 关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图4-10.a、b光相比( )
巩 固 层 · 知 识 整 合
章末分层突破
拓 展 层 · 考 题 链 接
提
升 层 · 能
章 末 综
力
合
强 化
测 评
[自我校对]
①ssiinn
i r
②vcΒιβλιοθήκη ③偏折程度④完全消失
⑤1n
⑦光疏介质 ⑧大于等于 ⑨内芯

填空题
1．水的折射率等于34玻璃 的折射率等于2
3，光在水中的传播速度与在玻璃中的传播速度之比等于___________．
2．玻璃的折射率是，水晶的折射率是，让一块厚度为1cm 的玻璃片与一块水晶片叠放在一起，若光线垂直射入时，通过它们所用时间相等，则水晶片厚度是_________cm ．
3．光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成︒30角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率是______。

4．如图，光从一种介质射入另一种介质，在界面上发生折射和反射现象。

______是界面，______是法线，______是入射光线，_____是折射光线，_____是反射光线，_______是入射角，_______是折射角。

5．一束单色光，在真空中波长为71000.6-⨯m ，射入折射率为50.1的玻璃中。

它在此玻璃中的波长是______m ，频率是______Hz （真空中光速是81000.3⨯m/s ）
6．一块玻璃砖放在书本上，当我们从书的上面看时，书的字好像升高了mm 10，若玻璃砖的折射率为5.1，则玻璃砖的厚度为______。

7．光线从介质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ穿过（介质Ⅱ为空气），如图为光路图，这三种介质相比较折射率最大的介质是______，光在介质中的传播速度最大是_______，光在介质Ⅰ中的速度为_____（用三角函数表示）
答案：
1．9：8．
2．
3．3
4．N M '' MN CO OB OA COM ∠ NOB ∠ 5．m 1000.47-⨯=λ Hz 1000.514⨯=f 6．mm 30
7．Ⅲ Ⅱ。