二十一、光的折射与全反射1、(2021高考全国乙卷)用插针法测量上、下表面平行的玻璃砖的折射率。实验中用A、B两个大头针确定入射光路,C、D两个大头针确定出射光路。和分别是入射点和出射点,如图(a)所示。测得玻璃砖厚度为=15.0mm;A到过点的法线OM的距离AM=10.0mm,M到玻璃砖的距离MO=20.0mm,到OM的距离为=5.0mm。图(a)图(b)(i)求玻璃砖的折射率;(ii)用另外一块材料相同,但上下表面不平行的玻璃砖继续实验,玻璃砖的界面如图(b)所示。光从上表面入射,入射角从0逐渐增大,达到45°时,玻璃砖下表面的出射光线恰好消失。求此玻璃砖上下表面的夹角。【解析】(i)sini=,sinr=由折射定律n=sini/sini,联立解得n=(ii)设玻璃砖上下表面的夹角为α,θ’=θ+αsin45°=nsinθsinθ’=1/n,联立解得:α=15°2、(2021高考河北物理)将两块半径均为R、完全相同的透明半圆柱体A、B正对放置,圆心上错开一定22AMAMMD22ssh2距离,如图所示。用一束单色光沿半径照射半圆柱体A,设圆心处入射角为。当时,A右侧恰好无光线射出;当时,有光线沿B的半径射出,射出位置与A的圆心相比下移h。不考虑多次反射。求:(ⅰ)半圆柱体对该单色光的折射率;(ⅱ)两个半圆柱体之间的距离d。【解析】(i)单色光沿半径照射半圆柱体A,当时,A右侧恰好无光线射出,发生全反射;由sinθ=1/n,解得n=(ii)当入射角θ=30°,经两次折射从半圆柱B的半径出射,设折射角为r,光路如图。由折射定律有nsinθ=sinr由几何关系,tanr=联立解得:d=(h-R/2)。3、(2021年高考物理真题湖南卷)我国古代著作《墨经》中记载了小孔成倒像的实验,认识到光沿直线传播。身高的人站在水平地面上,其正前方处的竖直木板墙上有一个圆柱形孔洞,直径为、深度为,孔洞距水平地面的高度是人身高的一半。此时,由于孔洞深度过大,使得成像不完整,如图所示。现在孔洞中填充厚度等于洞深的某种均匀透明介质,不考虑光在透明介质中的反射。(i)若该人通过小孔能成完整的像,透明介质的折射率最小为多少?(ii)若让掠射进入孔洞的光能成功出射,透明介质的折射率最小为多少?603060233sinhRd21.6m0.6m1.0cm1.4cm【解析】本题考查折射定律及其相关知识点,主要考查综合分析能力(i)sini==0.8,sinr==由折射定律,n==1.36(ii)若让掠射进入孔洞的光从另一界面出射时,最大入射角正弦值为sinθ==透明介质的折射率最小值n==1.74、(2021年高考物理真题...