课时作业(三十七)
1.BCD [解析] 当入射角i=0°时,光能从空气进入玻璃,故发生了折射现象,A错误;当入射角是
90°时,根据折射定律得n=,解得r=45°,所以无论入射角i是多大,折射角r都不会超过
45°,B正确;欲使折射角r=30°,根据折射定律得n=,解得i=45°,故C正确;当i=arctan ,
有tan i=,设入射角为i,折射角为r,根据折射定律得n==tan i,解得sin r=cos i,所以反
射光线跟折射光线恰好互相垂直,故D正确;光从空气射入玻璃不会发生全反射,E错误. 2.ABE [解析] 由图可知,光线在D点的入射角为i=30°,折射角为r=60°,由折射率的定义得
n=,故n=,A正确;光线在玻璃中的传播速度为v==c,由图可知BD=R,所以光线从B到D需用时t==,B正确;若增大∠ABD,则光线射向DM段时入射角增大,射向M点时入射角为45°,
而临界角满足sin C==<=sin 45°,即光线可以在DM段发生全反射现象,C错误;要使出射光
线平行于AB,则入射角必为30°,D错误;入射角为0°时,折射角为0°,光沿直线传播,传播速度增大,E正确.
3.BDE [解析] 由棱镜材料的折射率n=可知,全反射临界角为45°,平行细光束在ab面上入射
角为60°,大于临界角,发生全反射,反射光在ac面上入射角为30°,小于临界角,既有反射又有折射,光线在bc面上垂直射出,光路图如图所示,故B、D、E正确.
4.C [解析] 由测定玻璃的折射率的实验过程可知,P3应挡住P1和P2的像,P4应挡住P2、P1的像和
P3,以此来确定经过P1和P2的光线透过玻璃砖后的折射光线.
5.挡住A、B的像及C 1.8(1.6~1.9均可)
[解析] “测定玻璃的折射率”实验是利用大头针得到入射光线,在另一侧插入大头针挡住前面的
A、B的像来确定C,同样插入大头针D同时挡住A、B的像及C,C和D确定了出射光线,利用入射
点和出射点的连线来确定折射光线,作出法线FG,连接OO',以O点为圆心画圆(圆未画出),分别交
AB、OO'于E、Q两点,分别过E、Q向GF作垂线EG、FQ并用毫米刻度尺测其长度,如图所示,根据
n=,可得n==1.8.
6.(1) (2)大
[解析] (1)据题意可知,入射角为(90°-θ1),折射角为(90°-θ2),则玻璃的折射率为
n==.
(2)玻璃砖越宽,光线在玻璃砖内的传播方向越容易确定,测量结果越准确,故应选用宽度大的玻璃砖来测量.
7.(1)不能 (2)n<
[解析] (1)光路图如图所示,由于临界角C=42°,无论从侧面BC入射的入射角θ1多大,均有折射角θ2<42°,则在侧面AB的入射角θ'1=90°-θ2>48°,即入射角θ'1>C,发生全反射,故不能从侧面AB射出.
(2)因θ2总小于临界角,要在AB面能射出,θ'1也应小于临界角. 即θ2
=sin C>sin 45°=,
解得n<.
8.(1)R (2)45°
[解析] (1)由折射定律得
=
=
解得β1=45°,β2=60° 故彩色光带的宽度为
Δx=Rtan 45°-Rtan 30°=R.
(2)当所有光线均发生全反射时,光屏上的光带消失,反射光束将在PN上形成一个光点,则折射率为n1的单色光在玻璃砖的表面上恰好发生全反射时θ角最小,有
sin C==
则入射角θmin=C=45°.
9.(1) (2)
[解析] (1)作出光路图,光线在AC边的入射角为60°,折射角为30°,根据折射定律得
玻璃砖的折射率n==.
(2)因为发生全反射的临界角C满足