1、实验题 如图13-18所示，一个直角三棱镜的折射率为2，当入射光线垂直于斜面射入，要求最后仍从这个面射出，α角应满足的条件是_________。
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/4ovu0spn5r2.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
图13-18
参考答案：30°<α<60°
本题解析：由于三棱镜的折射率n=2，据sinC=![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/ga4oolt12pd.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">得：C=30°，即临界角为30°。当光线从AB面垂直入射后，在AC面和BC面连续发生全反射的条件是：在AC面光线入射角必须大于30°。同理在BC面光线的入射角也必须大于30°。
由于光线在AC面入射角等于α角，故α>30°。当光线从AC面全反射到BC面时，入射角等于∠B，∠B也必须大于30°。
又因为α+∠B=90°，所以α<60°。
综上所述，30°<α<60°。
本题难度：简单
2、选择题 一束光由真空入射到平面玻璃上，当其折射角为30°时，反射光恰好产生完全偏振．因此，可以推断出玻璃的折射率为( )．
A．![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/y4vlni4lfw0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
B．![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/zyanuilmrgi.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
C．![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/zkbmr23ya23.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
D．![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/bbvg2cqztq2.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案：B
本题解析：设入射角为θ1，折射角θ2，由题意可知，要使反射光完全偏振需要折射光线与反射光线垂直．
所以θ1＋θ2＝![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/eepo3smn5vq.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
根据折射定律n＝![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/foggnwn3wg3.png\" style=\"vertical-align:middle;\">＝![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/2hv2y0yiy3g.png\" style=\"vertical-align:middle;\">＝![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/4jbzhcs4xnv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">＝![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/erashxwyq4g.png\" style=\"vertical-align:middle;\">＝![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/zyanuilmrgi.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，故B正确．
本题难度：一般
3、计算题 （选修3-4选做题）
某种透明物质制成的直角三棱镜ABC，折射率为n，角A等于30°。一细束光线在纸面内从O点射入棱镜，如图所示，当入射角为α时，发现刚好无光线从AC面射出，光线垂直于BC面射出。求：
（1）透明物质的折射率n。
（2）光线的入射角?。（结果可以用?的三角函数表示）
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 142px; HEIGHT: 125px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060402/hgbrjibcxyl.png\">
参考答案：解：（1）由题意可知，光线射向AC面恰好发生全反射，反射光线垂直于BC面从棱镜射出，光路图如下图
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 211px; HEIGHT: 144px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060402/n5g1wglnuup.png\">
设该透明物质的临界角为C，由几何关系可知
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 144px; HEIGHT: 30px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060402/yv1lf5xuylc.png\">
n=![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 30px; HEIGHT: 33px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060402/icat0e0mrtd.png\">
（2）由几何关系得：r=30°
由折射定律![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 53px; HEIGHT: 32px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060402/tp00ig14343.png\">
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 62px; HEIGHT: 33px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060402/vuau4ztvvjl.png\">
本题解析：
本题难度：一般
4、实验题 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所使用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图8所示。
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/ht5alpkfkwb.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
①此玻璃的折射率计算式为n =?（用图中的θ1、θ2表示）；
②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度?（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。
利用插针法可以测量半圆柱形玻璃砖的折射率。实验方法如下：在白纸上做一直线MN，并做出它的一条垂线AB，将半圆柱形玻璃砖（底面的圆心为O）放在白纸上，它的直边与直线MN对齐，在垂线AB上插两个大头针P1和P2，然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针，可以确定光线P1 P2通过半圆柱形玻璃砖后的光路，从而求出玻璃的折射率。实验室中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外，还有量角器等；
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/rzrn1zon4bk.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
③某学生用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针，但在半圆柱形玻璃砖右侧的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过半圆柱形玻璃砖同时看到P1、P2的像，原因是 ，他应该采取的措施是 ；
④为了确定光线P1P2通过半圆柱形玻璃砖后的光路，在玻璃砖的右侧，最少应插枚大头针。
⑤请在半圆柱形玻璃砖的右侧估计所插大头针的可能位置，并用“×”表示，做出光路图。为了计算折射率，应该测量的量（在光路图上标出），有： ? ，计算折射率的公式是 。
参考答案：．①![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/xdy0df3hvan.png\" style=\"vertical-align:middle;\">；
②大；
③光线P1P2垂直于界面进入半圆柱形玻璃砖后，到达圆弧面上的入射角大于临界角，发生全反射现象，光不能从圆弧面折射出来；
向上移动半圆柱形玻璃砖，使到达圆弧面上光线的入射角小于临界角；
④1枚；
⑤光路图如图，光在圆弧面上D点发生折射，法线为OD直线，测出入射角i和折射角r，折射率![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/5sv4agqdvic.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/dclyj2xvtx5.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析：解答：解：①由图得到，光线在玻璃砖上表面上入射角为i=90°-θ1，折射角为r=90°-θ2，根据折射定律得，n=![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/m2lscht21xj.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
②在宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择时，玻璃砖宽度较大时，引起的角度误差较小．
③不管眼睛放在何处，都无法透过半圆柱形玻璃砖同时看到P1、P2的像，原因是没有光线射出，则一定是光线P1P2垂直于界面进入半圆柱形玻璃砖后，到达圆弧面上的入射角大于临界角，发生全反射现象，光不能从圆弧面折射出来；
④因为垂直入射的光线传播方向不改变，即光线P1P2通过半圆柱形玻璃砖的出射点已知，所以为了确定光线P1P2通过半圆柱形玻璃砖后的光路，在玻璃砖的右侧，最少应插1枚大头针
⑤光路图如下图，光在圆弧面上D点发生折射，法线为OD直线，测出入射角i和折射角r，
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/mjp0znfo1wc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">折射率![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/ydsl00tpk3a.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题难度：简单
5、简答题 被过滤广告用如图所示装置测定玻璃的折射率，在光具盘的中央固定一个半圆形玻璃砖，使二者圆心O重合，使激光束从玻璃圆弧面一侧入射并垂直直径平面通过圆心O射出玻璃砖．记下入射光束在光具盘上所对应的刻度，以圆心为轴逆时针缓慢转动光具盘，同时观察直径平面一侧出射光线的变化，出射光线不断向下偏转，且越来越暗，直到刚好看不到出射光线为止，并记下这时入射光线在光具盘上位置的刻度．光具盘上两次之间的夹角θ就是光束从玻璃射向空气的______角，玻璃的折射率表达式n=______，激光束在玻璃中传播的速度v=______（光在真空中的速度为c）．
参考答案：据题，以圆心为轴逆时针缓慢转动光具盘，出射光线不断向下偏转，刚好看不到出射光线时，光线在直径平面上恰好发生了全反射，此时入射角等于临界角，即C=θ．由临界角公式sinC=1n得，折射率n=1sinθ，激光束在玻璃中传播的速度v=cn=c?sinθ．
故答案为：临界角，c?sinθ．
本题解析：
本题难度：一般
