第十四單元光學(xué)第35講光的折射和全反射1.CD[解析]一束光斜向下射入地面附近的空氣中,由于離地面越近,折射率越小,根據(jù)折射定律可知,折射角逐漸增大,如果到達(dá)地面前入射角達(dá)到了全反射的臨界角,則光發(fā)生全反射,則這束光的可能傳播路徑為C、D.2.A[解析]入射角相同,折射角β1<β2,根據(jù)折射定律可知n甲>n乙,故A正確;由于折射率隨濃度增大而變大,所以甲溶液濃度較大,故B錯誤;根據(jù)v=cn可知v甲<v乙,即該光線在甲溶液中的傳播速度較小,故C錯誤;sinC=1n可知C甲<C乙,即該光線在甲溶液中的臨界角較小,故D錯誤3.C[解析]設(shè)光線SN在OQ界面的入射角為α,折射角為β,由幾何關(guān)系可知α=30°,則由折射定律得n=sinβsinα=2,光源S發(fā)出的光線射出OQ界面的臨界情況為剛好發(fā)生全反射,光路圖如圖所示,光線在A、B兩點剛好發(fā)生全反射,OQ邊上在A、B之間有光線射出,由sinC=1n=22,得發(fā)生全反射的臨界角為45°,作SC垂直O(jiān)Q于點C,由幾何關(guān)系可知AB=2AC=2CS=OS=d4.B[解析]根據(jù)題意畫出光路圖如圖所示,根據(jù)幾何關(guān)系可得全反射臨界角滿足sinC=32RR=32,可得C=60°,又sinC=1n,可得該透明柱體的折射率為n=233,由光路圖可知光線在柱體內(nèi)共發(fā)生三次全反射,最終出射光線與入射光線平行,紅光的頻率較小,折射率較小,若為白色光,則出射時依然是白色光,故A、C、D錯誤;光線在柱體內(nèi)的傳播速度為v=cn,路程為s=2R+2×12R=3R,傳播時間為5.ABC[解析]根據(jù)幾何關(guān)系可知從材料內(nèi)發(fā)生折射時光線的折射角為60°,故折射率為n=sin60°sin30°=3,故A正確;設(shè)臨界角為C,得sinC=1n=13<12,故C<45°,故若θ=45°,會發(fā)生全反射,光線c消失,故B正確;由于光線b為反射光線,反射角等于入射角,故若入射光a變?yōu)榘坠?光線b為白光,故C正確;對同種介質(zhì),紫光的折射率比紅光大,故若入射光a變?yōu)樽瞎?折射角將變大,光線b和c不會垂直,6.(1)如圖所示藍(lán)色(2)2[解析](1)形成光點D的大致光路圖,如圖所示;紅色光比藍(lán)色光的頻率低,紅色光比藍(lán)色光折射率小,偏折小,所以光點D的顏色是藍(lán)色(2)如圖所示在△OMD中sin∠OMDOD即sin135°R+解得θ=30°則r=α-θ=45°-30°=15°所以β=30°介質(zhì)對形成光點D的光束的折射率n=sinαsinβ=7.C[解析]光線在棱鏡中傳播時頻率不變,故A錯誤;光路圖如圖所示,根據(jù)折射定律有n=sinisinr=sin45°sinr,解得r=30°,所以θ=90°-(180°-45°-90°-r)=75°,根據(jù)折射率與臨界角的關(guān)系sinC=1n,所以C=45°<θ,所以BC面上沒有光線射出棱鏡,故B錯誤;根據(jù)幾何關(guān)系有α=r=30°,所以β=i=45°,由此可知,從CD面上射出的光線一定與入射光線平行,故C正確;由光路圖可知,從CD面上射出的三條光線中最靠近C8.(1)72(2)600[解析](1)當(dāng)側(cè)面入射角小于60°時,光在圓柱面發(fā)生全反射,無光從圓柱面射出,當(dāng)側(cè)面入射角為60°時,圓柱面的入射角剛好為全反射的臨界角,光路圖如圖甲所示n=sin60°sinα,n=1sin聯(lián)立解得n=7(2)設(shè)光線進(jìn)入玻璃的最大折射角為θ,如圖乙所示sinθ=12122n=sin由幾何關(guān)系可得sinγ=s聯(lián)立解得s=600m9.B[解析]依題意,從液面上各個方向向液體中看,恰好看不到大頭針,則恰好針底部射向軟木塞下邊沿的光線在水和空氣的界面發(fā)生全反射.畫出光路圖如圖甲,由幾何關(guān)系有sinC=1n=rh2+r2,解得n=h2+r2r,故A錯誤,B正確;若軟木塞的厚度不能忽略,作光路圖如圖乙,由幾何關(guān)系可知三角形ABE和三角形OBD相似,臨界角的計算值沒有改變,液體折射率的測量值與實際值相同,同理10.(1)4.4×10-11s(2)2.9cm[解析](1)光路如圖所示若θ=45°,光在棱鏡中的路程為l=OP光