1、第1讲光的折射全反射和色散基础巩固1.(2017北京昌平二模,13)一束单色光由空气进入水中,该光先后在空气和水中传播时()A.速度相同,波长相同B.速度不同,波长相同C.速度相同,频率相同D.速度不同,频率相同2.(2017北京东城一模,14)如图所示,将一个半圆形玻璃砖置于空气中,当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O时,下列情况不可能发生的是()3.(2017北京朝阳二模,14)如图所示,ABC是一个用折射率n 的透明介质做成的棱镜,其截面为等腰直角三角形。现有一束光从图示位置垂直入射到棱镜的AB 面上,则该光束()A.能从AC面射出B.能从BC面射出C.进入棱镜后速度不变D.进入棱镜后波长变
2、长4.一束单色光在某种介质中的传播速度是其在真空中传播速度的一半,则()A.该介质对于这束单色光的折射率为0.5B.这束单色光由该介质射向真空发生全反射的临界角为60C.这束单色光在该介质中的频率为其在真空中频率的一半D.这束单色光在该介质中的波长为其在真空中波长的一半5.(2017北京丰台一模,14)已知一束可见光m是由a、b、c三种单色光组成的,光束m通过三棱镜的传播情况如图所示,则比较a、b、c三种单色光,下列说法正确的是()A.a色光的折射率最大B.c色光的频率最小C.b色光在玻璃中的传播速度最大D.c色光发生全反射的临界角最小6.一束光从折射率为1.5的玻璃射向空气,入射角为45。下
3、列四幅光路图中正确的是()7.直线P1P2过均匀玻璃球球心O,细光束a、b平行且关于P1P2对称,由空气射入玻璃球的光路如图。a、b光相比()A.玻璃对a光的折射率较大B.玻璃对a光的临界角较小C.b光在玻璃中的传播速度较小D.b光在玻璃中的传播时间较短8.人的眼球可简化为如图所示的模型。折射率相同、半径不同的两个球体共轴。平行光束宽度为D,对称地沿轴线方向射入半径为R的小球,会聚在轴线上的P点。取球体的折射率为,且D=R。求光线的会聚角。(示意图未按比例画出)综合提能1.(2014北京理综,20,6分)以往,已知材料的折射率都为正值(n0)。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可
4、以为负值(n,故光从介质射入空气时发生全反射时的临界角45。由题知光从AC面射向空气时入射角为45,将在AC面上发生全反射,垂直BC面射出,故A错B对。光从空气射入介质时,频率不变而速度变小,由v=f可知,波长变短,故C、D错误。4.D该介质对于这束单色光的折射率n=2,故A项错误;由sin C=,代入数据得 sin C=,则C=30,故B项错误;光由一种介质进入另一种介质时,频率不变,C项错误;由 c=0f 和v=f知=,故=0,D项正确。5.D由白光通过玻璃三棱镜后形成色散现象可知,a色光相当于红光,b色光相当于绿光,而c色光相当于紫光,易知B项错误;由折射率的定义易知A项错误;由n=可知
5、C项错误;由sin C=可知D项正确。6.A光从玻璃斜射入空气可能发生全反射,设临界角为C,则:sin C=,又因为sin 45=,所以Cna,A错误;由sin C=可知,玻璃对a光的临界角较大,B错误;由n=可知,b光在玻璃中的传播速度较小,C正确;b光在玻璃中的传播速度较小,且它在玻璃中传播的距离较长,所以在玻璃中的传播时间较长,D错误。8.答案30解析由几何关系sin i=,解得i=45,则由折射定律=n,解得=30且i=+,解得=30综合提能1.B折射线与入射线应位于法线的同一侧,故选项A、D错误。因为材料折射率n=-1,电磁波由空气进入介质时,sin =-sin(-),得=,则C项错
6、。故正确选项为B。2.C光由空气斜射入光导纤维时,根据折射定律,入射角大于折射角,因此光线应向法线偏折。由题可知,连续型光导纤维的折射率中心最高,沿径向逐渐减小,可以将光导纤维看成多层折射率依次减小的材料。光由内芯向外表面传播过程中,在每两层介质的分界面上发生折射时,入射角都小于折射角,因此光线继续向下偏折,如图所示。当达到某分界面时,发生全反射,之后的光路将与全反射之前对称。可知,只有C选项满足要求。3.D不通电时,入射光在液晶层发生折射,各向导性,导致光线通过时方向杂乱,A、B错。通电时,整个液晶层相当于一块普通的透明玻璃,入射光通过后出射方向不变,D正确。4.答案()2.6 m()0.7 m解析()如图,设到达池边的光线的入射角为i。依题意,水的折射率n=,光线的折射角=90。由折射定律有n sin i=sin 由几何关系有sin i=式中,l=3 m,h是池内水的深度。联立式并代入题给数据得h= m2.6 m()设此时救生员的眼睛到池边的水平距离为x。依题意,救生员的视线与竖直方向的夹角为=45。由折射定律有n sin i=sin 式中,i是光线在水面的入射角。设池底点光源A到水面入射点的水平距离为a。由几何关系有sin i=x+l=a+h式中h=2 m。联立式得x= m0.7 m
