專題十二第3講知識鞏固練1．光射到兩種不同介質的分界面，分析其后的傳播情形可知()A．折射現象的出現說明光是縱波B．光總會分為反射光和折射光C．折射光與入射光的傳播方向總是不同的D．發生折射是因為光在不同介質中的傳播速度不同【答案】D2．一束單色光由某種介質射向真空時的光路如圖所示，Ⅰ和Ⅱ為相互垂直的平面，AO、BO、CO均為光線，各光線與Ⅰ的夾角滿足α＝γ＝60°，β＝45°，光在真空中的傳播速度為c，下列說法正確的是()A．法線所在平面為ⅠB．入射光線為BOC．該種介質的折射率n＝eq\f(\r(6),2)D．光在該介質中的傳播速度v＝eq\f(\r(2),2)c【答案】D3．(2021年黃山一模)(多選)如圖所示，一橫截面為等腰直角三角形的玻璃棱鏡，兩種顏色不同的可見光細光束a、b，垂直于斜邊從空氣射向玻璃，光路如圖所示，則下列說法正確的是()A．玻璃對a光的折射率小于對b光的折射率B．a光和b光由空氣進入玻璃棱鏡后頻率都變小C．a光和b光在玻璃中傳播時a光的波長小于b光的波長D．在相同條件下進行雙縫干涉實驗，a光的條紋間距比b光小【答案】CD【解析】由圖可知，經過玻璃棱鏡后a光的偏折程度比b光大，所以玻璃對a光的折射率大于對b光的折射率，即na>nb，A錯誤；光的頻率由光源決定，與介質無關，所以a光和b光由空氣進入玻璃棱鏡后頻率都不變，B錯誤；設光在真空中的波長為λ0，在介質中波長為λ，由n＝eq\f(c,v)＝eq\f(λ0f,λf)＝eq\f(λ0,λ)得λ＝eq\f(λ0,n)，由于在真空中a光的波長較短，而a光的折射率較大，則知在玻璃中傳播時a光的波長小于b光的波長，C正確；雙縫干涉的條紋間距與波長成正比，所以在相同條件下進行雙縫干涉實驗，a光的條紋間距比b光小，D正確．4．(多選)如圖所示是一玻璃球體，其半徑為R，O為球心，AB為水平直徑．M點是玻璃球的最高點，來自B點的光線BD從D點射出，出射光線平行于AB，已知∠ABD＝30°，光在真空中的傳播速度為c，則()A．此玻璃的折射率為eq\r(3)B．光線從B到D需用時eq\f(3R,c)C．該玻璃球的臨界角小于45°D．若增大∠ABD，光線不可能在DM段發生全反射現象【答案】ABC【解析】由題圖可知光線在D點的入射角i＝30°，折射角r＝60°，由折射率的定義得n＝eq\f(sinr,sini)知n＝eq\r(3)，A正確；光線在玻璃中的傳播速度v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(3),3)c，由題圖知BD＝eq\r(3)R，所以光線從B到D需用時t＝eq\f(BD,v)＝eq\f(3R,c)，B正確；若增大∠ABD，則光線射向DM段時入射角增大，射向M點時為45°，而臨界角滿足sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(3),3)<eq\f(\r(2),2)＝sin45°，即光線可以在DM段發生全反射現象，C正確，D錯誤．5．(多選)直線P1P2過均勻玻璃球球心O，細光束a、b平行且關于P1P2對稱，由空氣射入玻璃球的光路如圖所示．a、b光相比()A．玻璃對a光的折射率較小B．玻璃對a光的臨界角較大C．b光在玻璃中的傳播速度較小D．b光在玻璃中的傳播時間較短【答案】ABC綜合提升練6．(2020年浙江卷)如圖所示，圓心為O、半徑為R的半圓形玻璃磚置于水平桌面上，光線從P點垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發生全反射；當入射角θ＝60°時，光線從玻璃磚圓形表面出射后恰好與入射光平行．已知真空中的光速為c，則()A．玻璃磚的折射率為1.5B．OP之間的距離為eq\f(\r(2),2)RC．光在玻璃磚內的傳播速度為eq\f(\r(3),3)cD．光從玻璃到空氣的臨界角為30°【答案】C【解析】作出兩種情況下的光路圖，如圖所示．設OP＝x，在A處發生全反射，故有sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(x,R).當入射角θ＝60°時，光線從玻璃磚圓形表面出射后恰好與入射光平行可知，在B處射出，故n＝eq\f(sin60°,sin∠OBP)，由于sin∠OBP＝eq\f(x,\r(x2＋R2))，聯立可得n＝eq\r(3)，x＝eq\f(\r(3),3)R，故A、B錯誤；由v＝eq\f(c,n)可得v＝eq\f(\r(3),3)c，故C正確；由于sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(3),3)，所以臨界角不為30°，故D錯誤．7．現行高速公路的標志牌常貼有“逆反射膜”，采用高折射率玻璃微珠后半表面鍍鋁作為后向反射器，具有極強的逆向回歸反射性能，能將大部分光線直接“反射”回來，增強反光亮度．如圖甲為該反光膜的結構示意圖，鑲嵌于膜內的玻璃微珠由均勻透明的介質組成，球體直徑極小，約為10微米．如圖乙所示，玻璃微珠的球心位于O點，半徑為R，有一平行于中心軸AO的光線射入，該光線與AO之間的距離為H，最后從球面射出的光線恰好與入射光線平行(不考慮多次反射)．(1)若玻璃微珠折射率n＝eq\r(3)，則入射光離AO的距離H為多大，才能使入射光經玻璃珠折射后到達B點？(2)要使射向玻璃珠的光線總有部分光線能平行“反射”出玻璃珠，求制作“逆反射膜”所用的玻璃珠折射率n′至少為多少？甲乙解：(1)設入射光射入玻璃珠時的入射角為i，折射角為r，由折射定律n＝eq\f(sini,sinr)，由圖可知i＝∠AOC，i＝2r，則有sini＝eq\f(H,R)且已知n