则光线不能从圆弧射出只能从圆弧射出能从圆弧射出能从圆弧射出解析设圆弧半径为，由临界角公式，所以，由题可知，设当光线从点入射到圆弧面点时，恰好发生全反射当入射点在右侧时，入射角大于临界角，将发生全反射，光线将不能从圆弧射出当入射点在左侧时，入射角小于临界角，不发生全反射，光线将从圆弧面射出，所以光线只能从圆弧射出，正确如图所示为半圆形玻璃砖，为中点，两束不同频率单色可见细光束垂直边从空气射入玻璃砖，且两束光在面上入射点到点距离相等，两束光折射后相交于图中点，以下判断正确是在真空中，光传播速度大于光传播速度若两束光从同介质射入真空过程中，光发生全反射临界角大于光发生全反射临界角在真空中，光波长大于光波长光通过玻璃砖时间大于光通过玻璃砖时间解析所有射角等于临界角时临界光路图运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行分析判断运算，解决问题变式如图所示，用折射率玻璃做成内径为外径为半球形空心球壳，束平行光射向此半球壳外表面，与中心对称轴平行，试求球壳内部有光线射出区域要使球壳内部没有光线射出，至少用多大遮光板，如何放置才行解析设光线射入外球面，沿方向射向内球面，刚好发生全反射，则在中，由正弦定理得则，即以为中心四周各圆锥球壳内有光线射出由图可知，所以，至少用个半径为圆形遮光板，圆心经轴并垂直该轴放置，才能使球壳内部没有光线射出选择题题为单选，题为多选如图是段拉伸速度不均匀而造成不合格光纤产品，呈圆台形状单色光射到上边界点时，入射角为，折射角为,则此光纤折射率为单色光在光纤中传播速度为减小单色光在点入射角可以提高光能传输效率同单色光在此光纤内临界角比圆柱形光纤中大解析据题意，又依据光路可逆现象，该光纤折射率为，故选项错误单色光在光纤中传播速度为，故选项正确增大单色光在点入射角，可以使折射光线消失，发生全反射，提高光能传输效率，故选项错误据可知，同种单色光在同种介质中折射率相同，发生全反射临界角就相等，故选项错误下列关于光折射现象，正确判断是光传播方向发生改变现象，叫光折射光发生折射时光传播速度也改变人观察盛水容器底部，发现水变浅了若光从真空射入液体中，它速度定减小解析光发生反射时，光传播方向也改变，故错由可知，光发生折射时光速定改变，正确由折射定律可知对用薄玻璃片制成个密闭而中空三棱镜放入水中，当束白光从其个侧面斜射入并通过三棱镜时，下列叙述正确是各色光都向顶角偏折各色光都向底边偏折紫光偏向角比红光小紫光偏向角比红光大解析色光偏折方向与玻璃棱镜放在空气中相反，所以向顶角方向偏折二计算题半球形介质截面如图所示，为圆心，单色光相互平行，从不同位置进入介质，光线在点恰好发生全反射光线入射角为，求光线在介质中折射角解析如图，光线刚好发生全反射，对光线，依折射定律有所以选择题题为单选，题为多选水中气泡看上去比较亮，对这现象下列解释正确是气泡对光线有会聚作用，因而较亮气泡对光线有发散作用，因而较亮从气泡到达水中界面处光有部分发生反射，因而较亮从水中到达气泡界面处光有部分发生全反射，因而较亮解析水中气泡看上去像珍珠样，表面很亮，这是因为从水中到达气泡界面处光有部分发生了全反射，射入观察者眼睛，而使球面看上去很亮解析作出光路图如图所示，由几何关系知对如图，束单色光射入玻璃球体，入射角为，已知光线在玻璃球内经次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行此玻璃折射率为如图所示是个圆柱体棱镜截面图，图中将半径分成等份，虚线平行于半径，边可吸收到达其上所有光线已知该棱镜折射率，若平行光束垂直入射并覆盖，则光线不能从圆弧射出只能从圆弧射出能从圆弧射出能从圆弧射出解析设圆弧半径为，由临界角公式，所以，由题可知，设当光线从点入射到圆弧面点时，恰好发生全反射当入射点在右侧时，入射角大于临界角，将发生全反射，光线将不能从圆弧射出当入射点在左侧时，入射角小于临界角，不发生全反射，光线将从圆弧面射出，所以光线只能从圆弧射出，正确如图所示为半圆形玻璃砖，为中点，两束不同频率单色可见细光束垂直边从空气射入玻璃砖，且两束光在面上入射点到点距离相等，两束光折射后相交于图中点，以下判断正确是在真空中，光传播速度大于光传播速度若两束光从同介质射入真空过程中，光发生全反射临界角大于光发生全反射临界角在真空中，光波长大于光波长光通过玻璃砖时间大于光通过玻璃砖时间解析所有题图分析可知，玻璃砖对束光折射率大于对束光折射率，由分析得知，光发生全反射临界角大于光发生全反射临界角故正确光折射率大，频率高，由得知，在真空中，光波长大于光波长故正确由得知，光在玻璃砖中速度大，在玻璃中通过路程相等，所以光通过玻璃砖时间短故错误如图，有等腰直角玻璃三棱镜，对各种色光临界角都小于，束平行于面白光射到面上，进入三棱镜后先射到面上，则光束从面射出，仍是白色光束从面射出，是平行于边彩色光束只有面发生色散，在面和面都不发生色散从面上射出仍是束白光解析如图所示，白光在面发生色散，分成单色光，并射到面上，且各色光在面入射角均大于，故发生全反射，不会从面射出，各单色光再入射到面上，各色光入射角均小于，发生折射，由折射率关系可知出射光线平行于面，在面上是各单色光折射，不能称为色散现象，故选如图所示，把由同种材料玻璃制成厚度为立方体和半径为半球体分别放在报纸上，从正上方对来说是最高点竖直向下分别观察中心处报纸上字，下面说法正确是看到中字比中字高看到中字比中字高看到中字样高中字比没有玻璃时高，中字和没有玻璃时样解析如下图所示，放在中字反射光线经半球体向外传播时，传播方向不变，故人看到字位置是字真实位置而放在中字经折射，人看到位置比真实位置要高二计算题如图所示，个立方体玻璃砖边长为，折射率，立方体中心有个小气泡为使从立方体外面各个方向都看不到小气泡，必须在每个面上都贴张纸片，则每张纸片最小面积为多少解析设纸片最小半径为，玻璃砖临界角为，则解得则最小面积同学欲测直角三棱镜折射率他让束平行光以定入射角从空气投射到三棱镜侧面上不考虑面上光束反射，经棱镜两次折射后，又从另侧面射出逐渐调整在面上入射角，当侧面上恰无光射出时，测出此时光在面上入射角为在右面图上画出光路图若测得入射角，求出折射率值解析光路如图在面上在面上，联立以上各式解得折射率值为如图，为圆柱中空玻璃管，管内径为，外径为，束光线在圆柱横截面内射向玻璃管，为保证在内壁处光不会进入中空部分，问入射角应满足什么条件解析光路图如图，设第次折射角为，全反射临界角为，折射率为，由折射定律有在图中三角形中，由数学知识可得综上所得，所以为保证在内壁处光不会进入中空部分，入射角应满足由于激光是亮度高平行度好单色性好相干光，所以光导纤维中用激光作为信息高速传输载体要使射到粗细均匀圆形光导纤维个端面上激光束都能从另个端面射出，而不会从侧壁“泄漏”出来，试通过计算说明光导纤维所用材料折射率至少应为多大解析设激光束在光导纤维端面入射角为，折射角为，折射光线射向侧面时入射角为，依题意，最小折射率对应临界入射角为，如图所示由折射定律由几何关系，由全反射临界角公式要保证从端面射入任何光线都能发生全反射，应有，故，解得，故光导纤维折射率至少应为如图所示，束截面为圆形半径平行白光垂直射向玻璃半球平面，经折射后在屏幕上形成个圆形彩色亮区已知玻璃半球半径为，屏幕至球心距离为，不考虑光干涉和衍射，试问在屏幕上形成圆形亮区最外侧是什么颜色若玻璃半球对最外侧色光折射率为，求出圆形亮区最大半径解析因紫光折射率最大，由光路图可知，在屏幕上形成圆形亮区最外侧是紫色如图，紫光刚要发生全反射时临界光线射在屏幕上点到亮区中心距离就是所求半径设紫光临界角为，由全反射知识由几何知识可知所以有射角等于临界角时临界光路图运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行分析判断运算，解决问题变式如图所示，用折射率玻璃做成内径为外径为半球形空心球壳，束平行光射向此半球壳外表面，与中心对称轴平行，试求球壳内部有光线射出区域要使球壳内部没有光线射出，至少用多大遮光板，如何放置才行解析设光线射入外球面，沿方向射向内球面，刚好发生全反射，则在中，由正弦定理得则，即以为中心四周各圆锥球壳内有光线射出由图可知，所以，至少用个半径为圆形遮光板，圆心经轴并垂直该轴放置，才能使球壳内部没有光线射出选择题题为单选，题为多选如图是段拉伸速度不均匀而造成不合格光纤产品，呈圆台形状第节光折射全反射知识点光折射光折射现象光射到两种介质分界面上时，部分光进入到另种介质中去，光现象叫做光折射光折射定律折射光线与入射光线法线处于同平面内，折射光线与入射光线分别位于法线两侧，入射角正弦与折射角正弦在折射现象中，光路是传播方向发生改变成正比可逆折射率光从射入种介质发生折射时，入射角正弦与折射角正弦之比，叫做介质绝对折射率，简称折射率表示为实验证明，介质折射率等于光在真空中与在该介质中传播速度之比，即任何介质折射率都两种介质相比较，折射率较大介质叫做介质，折射率较小介质叫做介质真空大于光密光疏知识点二光全反射光照射到两种介质界面上时，光线全部被反射回原介质现象称为全反射现象发生全反射条件光线从介质斜射向介质入射角临界角临界角折射角等于时入射角设光线从射向时临界角为，则全反射应用光导纤维内窥镜光纤通信全反射棱镜可使光线改变方向或光密光疏大于或等于种介质真空或空气考点光折射定律应用例安徽如图所示，束单色光从空气入射到棱镜面上，经和两个面折射后从面进入空气当出射角和入射角相等时，出射光线相对于入射光线偏转角度为已知棱镜顶角为，则计算棱镜对该色光折射率表达式为解析当出射角和入射角相等时，由几何知识，作角平分线，角平分线过入射光线延长线和出射光线反向延长线交点两法线交点，如图所示可知，而由折射率公式选项正确答案小结光折射问题，解题关键在于正确画出光路图找出几何关系解题般步骤如下根据题意正确画出光路图根据几何知识正确找出角度关系依光折射定律列式求解变式如图所示，个三棱镜截面为等腰直角，为直角此截面所在平面内光线沿平行于边方向射到边，进入棱镜后直接射到边上，并刚好能发生全反射，该棱镜材料折射率为解析如图所示，根据折射率定义有，，，已知，，解得，对答案变式空气中悬浮着颗球形小水珠，束阳光水平入射，如图所示甲乙和丙分别表示水对甲光乙光和丙光折射率以下表述正确是甲乙丙波长关系甲乙丙频率ν关系ν甲ν乙ν丙光由水珠出射到空气折射角关系甲乙丙解析甲光偏折最小，说明水对甲光折射率最小，即甲乙丙，ν甲ν乙ν丙，由折射定律和几何知识，可推得甲乙丙答案变式如图所示为根直均匀玻璃光学纤维，长为，其两端面平行，束激光以对纤维轴成小角度射入纤维左面，并从右面射出，玻璃纤维对这种激光折射率为，光在真空中速度为，求激光在玻璃光学纤维中传导所需时间解析激光在玻璃中速度激光由空气进入玻璃后，由折射定律得所以则激光在