專題十六光學、電磁波、相對論簡介考點1光的折射、全反射1.[2020吉林長春監測,多選]下列有關光現象的說法正確的是()A.在太陽光照射下,水面上的油膜出現彩色花紋是光的全反射現象B.光導纖維絲內芯的折射率比外套的折射率大,光傳播時在內芯與外套的界面發生全反射C.白光穿過玻璃磚,各單色光在玻璃磚中速度不相等,紅光速度最大,紫光速度最小D.露珠的晶瑩透亮現象,是由光的全反射引起的E.全息照相技術應用了光的衍射2.[2020浙江臺州適應性考試,多選]如圖所示,Ox軸沿水平方向,Oy軸沿豎直向上方向.在x≥0,y≥0的矩形區域內存在某種分布范圍足夠廣的介質.其折射率只隨著y的變化而變化.有兩束細光束a、b從O點射入介質,沿如圖所示的路徑傳播.下列判斷正確的是()A.此介質的折射率隨著y的增大而增大B.介質對a光的折射率比對b光的折射率大C.產生海市蜃樓現象與上述現象的光學原理類似D.細光束a在繼續傳播的過程中可能會發生全反射3.[2020四川成都畢業班摸底,8分]如圖,△ABC是橫截面為直角三角形的玻璃三棱鏡,一平行于CB邊的細激光束從AC邊上的某點射入棱鏡后,在AB邊上的D點部分反射、部分折射,其中反射光剛好與AC邊平行.已知AB=L,AD=L3,∠C=30°,空氣中的光速為(1)試通過計算,判斷光束第一次射到BC邊時是否發生全反射;(2)求光束自進入棱鏡到第一次從AC邊射出所經歷的時間.4.[2020山西太原名校定時訓練,10分]有一玻璃棱鏡,橫截面為如圖所示的圓心角為90°的扇形,扇形的半徑為R,一束細光以垂直于OP的方向射向OP界面,當入射點M距O點0.5R時,在圓弧PQ界面上的折射角為45°.已知光在真空中的傳播速度為c.(1)求此種玻璃的折射率;(2)若此入射光可以在OP方向上移動,是否存在反射光垂直OQ方向從OQ界面射出的情況;如果有,請作出最簡單的光路圖,并求出此種情況下光在該玻璃棱鏡中的傳播時間.5.[2020福建五校第二次聯考,10分]如圖所示為半圓形玻璃磚的橫截面,半圓的圓心為O、半徑為R.一光線以入射角i=45°從AB面上的A點射入,經AB面折射后進入玻璃磚.玻璃磚對該光線的折射率n=2,光在真空中傳播的速度大小為c.求:(1)該光線從AB面進入玻璃磚的折射角r及其在玻璃磚中發生全反射的臨界角C;(2)該光線在玻璃磚內傳播的時間t.考點1光的折射、全反射1.BCD在太陽光照射下,水面上油膜出現彩色花紋是薄膜干涉現象,故A錯誤;光導纖維絲內芯的折射率比外套的折射率大,光傳播時在內芯與外套的界面發生全反射,故B正確;白光穿過玻璃磚,各單色光在玻璃磚中速度不相等,紅光速度最大,紫光速度最小,故C正確;露珠看起來晶瑩透亮,因為光在露珠內表面發生了全反射,故D正確;全息照相技術應用了光的干涉,故E錯誤.2.CD介質的折射率隨著y的變化而變化,由題圖可知,y一定時,入射角小于折射角,則知此介質的折射率隨著y的增大而減小,A錯誤;由光線的偏折程度知介質對a光的折射率比對b光的折射率小,B錯誤;海市蜃樓發生時空氣折射率隨高度的增大而減小,與此介質折射率的變化相似,C正確;光從光密介質進入光疏介質,若入射角大于臨界角,則發生全反射,D正確.3.解析:(1)設光在AC邊的入射點為E,在BC邊的反射點為F,在AC邊的出射點為G,光路如圖所示.由圖結合題意可知,在D點反射角為30°,∠ADE=60°,△ADE為等邊三角形在E點折射時,入射角i=60°,折射角r=90°-∠AED=30°(1分)根據折射定律n=sini解得n=3設發生全反射的臨界角為C',則有sinC'=1n=3在F點,入射角為60°,因sin60°=32>33,故該處會發生全反射(2)光束在G點發生折射進入空氣由幾何知識得FG=ED=AD=LDF=AB-ADcos60故光束進入棱鏡到第一次從AC邊射出所通過的路程s=ED+DF+FG=2L(1分)光在棱鏡中的速度v=cn又s=vt解得光束自進入棱鏡到第一次從AC邊射出所經歷的時間t=23L4.解析:(1)由折射定律可知n=sin45°由幾何關系可得sin∠ONM=0.5RR聯立可得n=2.(1分)(2)符合題目要求的最簡單光路就是在圓弧界面只發生一次全反射,然后就從OQ界面射出的情況,光路如圖所示.(1分)由反射定律及幾何關系可知此時∠EFO=45°(1分)又sin∠EFO=22=1n=sinC,故光在F由幾何關系可知EF=FG=2R而n=cv所以t=EF+FGv=2R5.解析:(1)根據折射定律有n=sini解得r=30°(1分)又sinC=1n解得C=45°.(1分)(2)由幾何關系可知