1、课时跟踪检测（四十九） 光的折射 全反射一、立足主干知识，注重基础性和综合性1(2021年8省联考辽宁卷)如图所示，一束单色光从介质1射入介质2，在介质1、2中的波长分别为1、2，频率分别为f1、f2，则( )A12Cf1f2解析：选B根据折射定律可知折射率小的介质光线与法线的夹角大，因此n1v2，因为光从一种介质进入另一种介质时频率不变，即f1f2，根据vf，可知波长与波速成正比，即12。2.(2021年8省联考江苏卷)如图所示，一束激光照射在横截面为正方形的透明玻璃柱上，光线与横截面平行，则透过玻璃柱的光线可能是图中的( )A BC D解析：选C根据折射定律有n，n1，解得i1r1，所以折
2、射光线向右偏折；根据折射定律有n，r1r2，解得i1i2，所以出射光线与入射光线平行，C正确。3.(2021北京等级考)如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光。下列说法正确的是( )A这是光的干涉现象B在真空中光束b的波长大于光束c的波长C玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率D在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度解析：选C光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光，这是光的色散现象，A错误；由题图可知光束c的折射角大于光束b的折射角，根据折射定律可知ncnb，C正确；由于光的折射率越大，其频率越大，波长越短，则光束b在真空中的波
3、长较短，B错误；根据v 知，光束c的折射率小，则光束c在玻璃砖中的传播速度大，D错误。4(2022广州高三检测)(多选)如图所示，一束由两种单色光混合的复色光沿PO方向射向一上、下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光、。下列有关这三束光的判断正确的是( )A光束仍为复色光，光束、为单色光B光束在玻璃中的传播速度比光束小C增大角且90，光束、会远离光束D改变角且90，光束、一定与光束平行解析：选ABD由题意画出如图所示的光路图，可知光束是反射光线，所以仍是复色光，而光束、由于折射率的不同导致偏折分离，所以光束、是单色光，故A正确；由于光束的偏折程度大于光束，所以玻璃对光束的折射率大于对光束
4、的折射率，根据v可知，光束在玻璃中的传播速度比光束小，故B正确；当增大角且90，即入射角减小时，光束、会靠近光束，故C错误；因为厚玻璃平面镜的上下表面是平行的，根据光的入射角与反射角相等以及光的可逆性，可知改变角且)。下列结论中正确的是( )A光束b的频率比光束a低B在水中的传播速度，光束a比光束b小C水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小D若光束从水中射向空气，则光束b的临界角比光束a的临界角大解析：选C根据图示和折射定律n可知，b光的折射率较大，则b的频率较大，故A错误，C正确；由n可知，b光的折射率较大，在同种介质中传播速度较小，即在水中的传播速度，光束a比光束b大，故B错误；由临界角
5、公式sin C分析得到，b光的折射率较大，对同种介质的临界角较小，故D错误。7(2021河北高考)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，圆心上下错开一定距离，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60时，A右侧恰好无光线射出；当30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：(1)半圆柱体对该单色光的折射率；(2)两个半圆柱体之间的距离d。解析：(1)光从半圆柱体A射入，满足光从光密介质到光疏介质，当60时发生全反射，有sin 解得n。(2)当入射角30，经两次折射沿半圆柱体B的半径射出，设折射角为r，光路如图所示由折
6、射定律有n由几何关系有tan r联立解得d。答案：(1)(2)二、强化迁移能力，突出创新性和应用性8(2021天津等级考)光刻机是制造芯片的核心装备，利用光源发出的紫外线，将精细的设计图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机清晰投影最小图像的能力，在透镜组和硅片之间充有液体。紫外线进入液体后与其在真空中相比( )A波长变短B光子能量增加C频率降低 D传播速度增大解析：选A紫外线进入液体后与在真空中相比，频率不变，传播速度减小，根据，可知波长变短；根据hf，可知光子能量不变。故A正确。9(2022河北衡水中学高三模拟)汽车氙气大灯(前照灯)通常需要透镜(近似看作半球形玻璃砖)才能达到更
7、好的照明效果，保证行车安全，图甲为该系统工作的原理图。图乙是使用近光灯时透镜调节光线的原理图，图中MN为透镜的竖直直径，透镜的半径为R，一束单色光的入射点P与球心O的距离为lR，入射光线与MN的夹角为37，已知透镜对该入射光的折射率为n1.6，透镜距地面的距离为h1.0 m(可认为远大于透镜半径)，求近光灯照射的距离L(sin 370.6，cos 370.8，tan 838.1)。解析：单色光的折射路径如图所示，由题意可得n，解得r30由正弦定理可得则30，则53由几何关系知30则有Lhtan()，解得L8.1 m。答案：8.1 m10(2021山东等级考)超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理
8、学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器截面如图所示。在空气中对称放置四个相同的直角三棱镜，顶角为。一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧面入射，经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束，此时不同频率的光前后分开，完成脉冲展宽。已知相邻两棱镜斜面间的距离d100.0 mm，脉冲激光中包含两种频率的光，它们在棱镜中的折射率分别为n1 和n2。取sin 37，cos 37，1.890。(1)为使两种频率的光都能从左侧第一个棱镜斜面射出，求的取值范围；(2)若37，求两种频率的光通过整个展宽器的过程中，在空气中的路程差L(保留3位有效数字)。解析：(1)设C是全反射的临界角，光线在第一个三棱镜右侧斜面上恰好发生全反射时，根据折射定律得sin C代入较大的折射率得C45所以顶角的范围为045(或45)。(2)脉冲激光从第一个三棱镜右侧斜面射出时发生折射，设折射角分别为1和2，由折射定律得n1n2设两束光在前两个三棱镜斜面之间的路程分别为L1和L2，则L1L2L2(L1L2)联立式，代入数据得L14.4 mm。答案：(1)045(或45)(2)14.4 mm
