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文檔簡介
專題16光的折射、全反射專題
目錄
近年真題對比
考向一光的折射
考向二光的全反射問題
命題規律解密
名校模擬探源
易錯易混速記
U一_
真題考查解讀
【命題意圖】此專題以考查光的折射定律和全反射知識為主,注重對“應用數學知識解決物理問題的能力”
的考查,多以計算題的形式出現;當考查光的干涉、衍射和電磁波問題,一般以選擇題形式出現。預測高
考將以新情境考查光的折射定律與全反射問題,同時兼顧光的干涉、衍射、電磁波譜、電磁波等知識點,將
這部分知識與生產、生活、現代科技聯系考查的可能性較大。
2.命題熱點:
【考查要點】主要考查光的折射定律和全反射規律的應用問題;光的干涉、衍射、偏振現象的理解問題;
電磁波譜在實際中的應用問題。
【課標鏈接】(1)光的折射與全反射規律的應用;(2)全反射的臨界角問題時及與實際應用的聯系問題;
光的波動性問題。
2。23年真題展現
考向一光的折射
1.(2023江蘇卷)地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大,太陽光斜射向地面的過程中會發生
彎曲。下列光路圖中能描述該現象的是()
雄峭
C.
【答案】A
【解析】根據折射定律。上sin。上=A下sin6下
由于地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大,則A下>22上,則再逐漸減小,則從高到低f下逐
漸減小,則光線應逐漸趨于豎直方向。
故選A。
2,(2023全國甲卷)等腰三角形AaA為一棱鏡的橫截面,ab=ac;一平行于6c邊的細光束從劭
邊射入棱鏡,在歷邊反射后從ac邊射出,出射光分成了不同顏色的兩束,甲光的出射點在乙光的下方,
如圖所示。不考慮多次反射。下列說法正確的是()
A.甲光的波長比乙光的長
B.甲光的頻率比乙光的高
C.在棱鏡中的傳播速度,甲光比乙光的大
D.該棱鏡對甲光的折射率大于對乙光的折射率
E.在棱鏡內如邊反射時的入射角,甲光比乙光的大
【答案】ACE
【解析】ABD.根據折射定律和反射定律作出光路圖如圖所示
由圖可知,乙光的折射角較小,根據折射定律可知乙光的折射率大,則乙光的頻率大,根據c
可知,乙光的波長短,A正確、BD錯誤;
C.根據丫=§可知在棱鏡中的傳播速度,甲光比乙光的大,C正確;
n
E.根據幾何關系可知光在棱鏡內be邊反射時的入射角,甲光比乙光的大,E正確。
故選ACE。
3.(2023浙江1月卷)如圖所示為一斜邊鍍銀的等腰直角棱鏡的截面圖.一細黃光束從直角邊A5以
角度。入射,依次經AC和3C兩次反射,從直角邊AC出射.出射光線相對于入射光線偏轉了a角,則a
A
出射光
入射光eL
/45°
B-
A.等于90°B.大于90°C.小于90°D.與棱鏡的折射率有關
【答案】A
【解析】在光路圖中標出相關角度,如圖所示。
csin6,
設光線在四邊的折射角為£,根據折射定律可得"初
設光線在況邊的入射角為。,光線在/C邊的入射角為小折射角為i;由反射定律和幾何知識可知
,+夕=45。,〃+2e+r=90°,聯立解得
根據折射定律可得——=-7F=",可得,=6。過〃點做出射光的平行線,則該平行線與四的夾
sinrsinp
角為。,由幾何知識可知,入射光與出射光的夾角為90。。選項A正確。
4.(2023海南卷)用激光測玻璃磚折射率的實驗中,玻璃磚與屏戶平行放置,從另一側用激光筆以一
定角度照射,此時在屏上的&處有激光點,移走玻璃磚,光點移到$處,回答下列問題:
(1)請畫出激光束經玻璃折射后完整的光路圖_________;
(2)已經測出=h,OA=12,k,則折射率〃=(用h、h、八表示);
(3)若改用寬更小的玻璃磚做實驗,則S5間的距離會(填“變大”,“變小”或“不
變”)。
S2s________________p
【答案】①."②.函一%一③.變小
,\Qi-熾T
b----------C
【解析】(D[1]根據題意畫出光路圖如下圖所示
S2sl_________________
a二
(2)設光線入射角為9、折射角為。,則在C點根據折射定律有nsin9=sina
由于射入玻璃磚的入射角是射出玻璃磚的折射角,則SS=CB
,
根據幾何關系可知sin9=sina=i
To?
聯立解得n=a5y°
(3)[3]若改用寬助更小的玻璃磚做實驗,則畫出光路圖如下
可看出SS間的距離變小。
5.(2023全國乙卷)如圖,一折射率為&的棱鏡的橫截面為等腰直角三角形AB=AC=l,
正邊所在底面上鍍有一層反射膜。一細光束沿垂直于6c方向經4?邊上的〃點射入棱鏡,若這束光被6c邊
反射后恰好射向頂點A,求〃點到力點的距離。
A
光線垂直于比方向射入,根據幾何關系可知入射角為45°;由于棱鏡折射率為血,根據〃=之
sinr
4-1
有sinr=一
2
則折射角為30°;NBMO=60。,因為28=45°,所以光在BC面的入射角為
。=90。-(180。-60。-45。)=15。
根據反射定律可知ZMOA=2,=30°
根據幾何關系可知NR4O=30。,即AM4O為等腰三角形,則絲?=@
AO3
“E、,-,-BMMO
又因為與A。!。相似,故有===
ACAO
由題知AB=AC=/
聯立可得=—AC=—Z
33
所以〃到4點的距離為x=AM=/—5/=匕8/
3
6。(2023山東卷)一種反射式光纖位移傳感器可以實現微小位移測量,其部分原理簡化如圖所示。
兩光纖可等效為圓柱狀玻璃絲M、N,相距為4直徑均為2“,折射率為〃(“<四)。M、N下端橫截面
平齊且與被測物體表面平行。激光在M內多次全反射后從下端面射向被測物體,經被測物體表面鏡面反射
至N下端面,N下端面被照亮的面積與玻璃絲下端面到被測物體距離有關。
(1)從M下端面出射的光與豎直方向的最大偏角為求。的正弦值;
(2)被測物體自上而下微小移動,使N下端面從剛能接收反射激光到恰好全部被照亮,求玻璃絲下端
面到被測物體距離6的相應范圍(只考慮在被測物體表面反射一次的光線)。
【答案】⑴=⑵(空信
【解析】(D由題意可知當光在兩側剛好發生全反射時從M下端面出射的光與豎直方向夾角最大,設
光在M下端與豎直方向的偏角為a,此時sinC=^=cos(z
n
可得sina=
pesin8
又因n=-----
smar
所以sin6=〃sin1=y/rr-1
(2)根據題意要使N下端面從剛能接收反射激光到恰好全部被照亮,光路圖如圖所示
則玻璃絲下端面到被測物體距離b的相應范圍應該為bx<b<b2
當距離最近時有tan”
d+2a
當距離最遠時有tane=2
"打
J2-1
根據(1)可知tan8=*n』
mt-y-jzrzH,d2—n2.d+2a12—n"
聯"可皿=大-12=二島
所以滿足條件的范圍為4、2二匚</,<心£土衛
2vn2-l2vn2-l
考向二光的全反射問題
7.(2023湖北卷)如圖所示,楔形玻璃的橫截面加。的頂角為30°,8邊上的點光源S到頂點。的距
離為4垂直于年邊的光線映在。。邊的折射角為45°。不考慮多次反射,邊上有光射出部分的長度為
C.dD.y/2d
【答案】c
【解析】設光纖在。Q界面的入射角為a,折射角為尸,幾何關系可知。=30°,則有折射定律
sinbr
n=-------=72
sina
光纖射出OQ界面的臨界為發生全反射,光路圖如下,其中QBLCS
即4B兩處全反射的臨界角為45。,AB之間有光線射出,由幾何關系可知AB=2AC=2CS=QS=d,C
正確。
8.(2023浙江6月卷)在水池底部水平放置三條細燈帶構成等腰直角三角形發光體,直角邊的長度
4
為0.9m,水的折射率n=一,細燈帶到水面的距離h=—m,則有光射出的水面形狀(用陰影表示)為()
【答案】C
13
【解析】燈帶發出的光從水面射出的時發生全反射臨界角的正弦值sinC=-=-
根據幾何關系可得r=htanC=—xm=0.3m
10a
則一個點發出的光在水面上能看到的廠=0.3m的圓,光射出的水面形狀邊緣為弧形,如圖所示
a=0.9
腰直角三角形發光體的內切圓半徑廠滿足萬/=53+。+缶)廠
解得'=2故中間無空缺。
故選C。
9.(2023湖南卷)一位潛水愛好者在水下活動時,利用激光器向岸上救援人員發射激光信號,設激光
光束與水面的夾角為。,如圖所示。他發現只有當。大于41。時,岸上救援人員才能收到他發出的激光光
束,下列說法正確的是()
岸上救援人員
水面
潛水愛好者
1
A.水的折射率為
sin41°
B.水的折射率為------
sin49°
C.當他以。=60。向水面發射激光時,岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60。
D.當他以。=60。向水面發射激光時,岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角大于60。
【答案】BC
【解析】AB.他發現只有當。大于41。時,岸上救援人員才能收到他發出的激光光束,則說明a=41。
時激光恰好發生全反射,則sin(90°-410)=-
n
則〃=丁1人錯誤、B正確;
sin49°
CD.當他以a=60°向水面發射激光時,入射角i、=30°,則根據折射定律有nsim;-sin72
折射角Zz大于30°,則岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60°,C正確、D錯誤。
故選BCo
『近年真題對比工
考向一光的折射
1.(2022?湖北?T14)如圖所示,水族館訓練員在訓練海豚時,將一發光小球高舉在水面上方的A位置,
2
海豚的眼睛在B位置,A位置和B位置的水平距離為d,A位置離水面的高度為gd。訓練員將小球向左水
平拋出,入水點在B位置的正上方,入水前瞬間速度方向與水面夾角為瓦小球在A位置發出的一束光線
經水面折射后到達B位置,折射光線與水平方向的夾角也為以
4
已知水的折射率"=一,求:
3
(1)tarn?的值;
(2)B位置到水面的距離”。
【解析】
(1)由平拋運動的規律可知
d=vot
2—2
—d=-gr
32
ta.nO=—
%
解得
4
tan0=—
3
4
(2)因tan6=—可知夕=53。,從A點射到水面的光線的入射角為a,折射角為90。一夕=37。,則由折射
3
定律可知
sina
n=--------
sin37°
解得
a=53°
由幾何關系可知
2
Htan370+—dtan53°=d
3
解得
H*
27
考向二光的全反射問題
2.(2。22?山東卷飛)柱狀光學器件橫截面如圖所示,右側是以。為圓心、半徑為R四圓,左則
是直角梯形,AP長為R,AC與CO夾角45。,AC中點為瓦a、6兩種頻率的細激光束,垂直A3面入
射,器件介質對a,b光的折射率分別為1.42、1.40。保持光的入射方向不變,入射點從A向B移動過程中,
能在面全反射后,從OM面射出的光是(不考慮三次反射以后的光)()
A.僅有a光B.僅有6光C.a、b光都可以D.a、6光都不可以
【答案】A
【解析】
當兩種頻率的細激光束從A點垂直于A8面入射時,激光沿直線傳播到。點,經第一次反射沿半徑方向直線
傳播出去。
保持光的入射方向不變,入射點從A向2移動過程中,如下圖可知,激光沿直線傳播到C。面經反射向PM
面傳播,根據圖像可知,入射點從A向8移動過程中,光線傳播到尸河面的入射角逐漸增大。
當入射點為8點時,根據光的反射定律及幾何關系可知,光線傳播到面的尸點,此時光線在PM面上的
入射角最大,設為a,由幾何關系得
。=45°
根據全反射臨界角公式得
1V|
sing」
L42<^-
_1_1
r孰=/而
兩種頻率的細激光束的全反射的臨界角關系為
1<45。<6
故在入射光從A向2移動過程中,。光能在尸河面全反射后,從0M面射出;b光不能在尸加面發生全反射,
故僅有a光。A正確,BCD錯誤。
3.(2022?浙江6月卷?T8)如圖所示,王亞平在天宮課堂上演示了水球光學實驗,在失重環境下,往大水
球中央注入空氣,形成了一個空氣泡,氣泡看起來很明亮,其主要原因是()
A.氣泡表面有折射沒有全反射
B.光射入氣泡衍射形成“亮斑”
C.氣泡表面有折射和全反射
D.光射入氣泡干涉形成“亮斑”
【答案】C
【解析】
當光從水中射到空氣泡的界面處時,一部分光的入射角大于或等于臨界角,發生了全反射現象;還有一部
分光折射到內壁然后再折射出去,所以水中的空氣泡看起來比較亮。
故選C。
4.(2022?廣東卷?T16(2))一個水平放置的圓柱形罐體內裝了一半的透明液體,液體上方是空氣,其截
面如圖所示。一激光器從罐體底部P點沿著罐體的內壁向上移動,它所發出的光束始終指向圓心。點。當
光束與豎直方向成45。角時,恰好觀察不到從液體表面射向空氣的折射光束。已知光在空氣中的傳播速度為
c,求液體的折射率"和激光在液體中的傳播速度V。
P
【答案】、^,與C
【解析】
當入射角達到45。時,恰好到達臨界角C,根據
,「1
sinC=—
n
可得液體的折射率
n=—^―=―1■=V2
sinCsin45°
由于
C
n=一
v
可知激光在液體中的傳播速度
cV2
v=—=---C
n2
5.(2022?全國乙卷?T34(2))一細束單色光在三棱鏡ABC的側面AC上以大角度由。點入射(入射面
在棱鏡的橫截面內),入射角為,,經折射后射至邊的七點,如圖所示,逐漸減小i,E點向3點移動,
當sini=」時,恰好沒有光線從A5邊射出棱鏡,且。石=八4。求棱鏡的折射率。
【答案】1.5
【解析】
因為當sini=」時,恰好沒有光線從邊射出,可知光線在E點發生全反射,設臨界角為C,則
6
,「1
sinC=—
n
由幾何關系可知,光線在。點的折射角為
r=9Q°-2C
則
sinz
----------二n
sinr
聯立可得
n=1.5
6.(2022年高考全國甲卷2022?全國甲卷?T34(2))如圖,邊長為a的正方形為一棱鏡的橫截面,
M為邊的中點。在截面所在平的,一光線自/點射入棱鏡,入射角為60。,經折射后在8c邊的N點恰
好發生全反射,反射光線從邊的尸點射出棱鏡,求棱鏡的折射率以及尸、C兩點之間的距離。
【解析】
光線在M點發生折射有
sin60°="sin。
由題知,光線經折射后在3C邊的N點恰好發生全反射,則
,「1
smC=—
n
C=90°-3
聯立有
AV3
tan3=——
2
不
n=----
2
根據幾何關系有
八MBa
tan0——
BN2BN
解得
NC=a-BN=a-。
6
再由
八PC
tan0=----
NC
解得
G-1
PC=a
2
7.12022?河北?T16(2)】如圖,一個半徑為R的玻璃球,。點為球心。球面內側單色點光源S發出的一束
光在A點射出,出射光線AB與球直徑SC平行,9=30。。光在真空中的傳播速度為c。求:
(1)玻璃的折射率;
(2)從S發出的光線經多次全反射回到S點的最短時間。
【答案】(1)n=6;(2)t=
c
【解析】
(i)根據題意將光路圖補充完整,如下圖所示
/1=^=30°,/2=60°
根據折射定律有
nsin/i=sin/2
解得
n=A/3
(ii)設全反射的臨界角為C,則
sinC=i=^
n3
光在玻璃球內的傳播速度有
c
v=—
n
根據幾何關系可知當。=45。時,即光路為圓的內接正方形,從S發出的光線經多次全反射回到5點的時間
最短,則正方形的邊長
x-y/2R
則最短時間為
_4x_4V67?
t———-------
vc
8.(2022?湖南卷?T16(2))如圖,某種防窺屏由透明介質和對光完全吸收的屏障構成,其中屏障垂直于
屏幕平行排列,可實現對像素單元可視角度。的控制(可視角度。定義為某像素單元發出的光在圖示平面內
折射到空氣后最大折射角的2倍)。透明介質的折射率〃=2,屏障間隙L=0.8mm。發光像素單元緊貼
屏下,位于相鄰兩屏障的正中間.不考慮光的衍射。
(1)若把發光像素單元視為點光源,要求可視角度。控制為60。,求屏障的高度4;
(2)若屏障高度d=1.0mm,且發光像素單元的寬度不能忽略,求像素單元寬度尤最小為多少時,其可視
角度。剛好被擴為180。(只要看到像素單元的任意一點,即視為能看到該像素單元)。
防
>窺
屏
【解析】
(1)發光像素單元射到屏障上的光被完全吸收,考慮射到屏障頂端的光射到透明介質和空氣界面,折射后
從界面射向空氣,由題意可知0=60。,則
r=-=30°
2
在介質中的入射角為。則
sinr
----------二n
sinz
解得
..i
sinz=一
4
由幾何關系
L
sinz5
解得
d=J2.4mm?1.55mm
ion0
(2)若視角度。剛好被擴為180。,則比=90°,此時光線在界面發生全反射,此時光線在界面處的入射
2
角
sinC=-=-
n2
解得
C=30°
此時發光像素單元發光點距離屏障的距離為
6
玉=dtanC=——mm
3
像素單元寬度x最小為
-0.8)mm?0.35mm
命題規律解密
從近幾年的高試看,這一專題高考將以新情境考查光的折射定律與全反射問題,同時兼顧光
的干涉、衍射、電磁波譜、電磁波等知識點,將這部分知識與生產、生活、現代科技聯系
考查的可能性較大
名校模擬探源
1.(2023?江蘇南京二模)下列光現象中屬于衍射的是()
A.水中的氣泡看起來特別明亮
B.白光通過三棱鏡在屏上出現彩色光帶
C.在陽光照射下肥皂泡上出現彩色條紋
D.某彩色光照射圓盤后,在適當的位置,影的中心出現一個亮斑
【答案】D
【解析】A.水中的氣泡看起來特別明亮,是因為光從水射向氣泡時,一部分光在界面上發生了全反射
和折射的緣故,故A錯誤;B.太陽光通過玻璃三棱鏡后形成彩色光帶,是光的折射現象,故B錯誤;C.肥
皂泡在陽光照耀下呈現彩色條紋,太陽光肥皂泡經過內外膜的反射后疊加,從而出現彩色條紋,這是光的
干涉,故C錯誤;D.圓盤衍射出現泊松亮斑,故D正確。故選D。
2.(2023?江蘇南通三模)莊子與惠子游于濠梁之上。莊子曰:“脩魚出游從容,是魚之樂也。”人
在橋上觀魚()
A.人能看到魚,魚不能看到人
B.人看到的魚是經反射所成的像
C.魚看到的人的位置比人的實際位置低
D.人看到的魚的位置比魚的實際位置高
【答案】D
【解析】A.魚在水中,魚作為等效光源,是從光密介質進入光疏介質,能夠發生全反射,因此,人可
能看不到魚,而人在空氣中,人作為等效光源,是從光疏介質進入光密介質,不能夠發生全反射,因此,
魚能看到人,因此魚能看到人,人不能看到魚,A錯誤;
B.人看到的魚是經光的折射所成的像,B錯誤;
CD.人在空氣中,人作為等效光源,入射角大于折射角,魚沿折射光線的反向延長線看人,魚看到的
人的位置比人的實際位置高,C錯誤,D正確。
故選D。
3.(2023?重慶第七次聯考)(多選)如圖所示的甲、乙、丙、丁四幅圖均來自物理課本,下列說法
乙丙丁
A.圖甲為雙縫干涉示意圖,若換成頻率更高的單色光照射雙縫,則實驗得到的條紋間距應該更大
B.圖乙為光照到圓盤上得到的衍射圖樣
C.圖丙為劈尖干涉的示意圖,兩玻璃片間墊有一些紙片,若從兩玻璃片之間抽出部分紙片,則從上往
下看可以觀察到條紋間距變大
D.圖丁所示為相機拍攝車前擋玻璃的照片,右圖中能明顯減弱汽車玻璃表面反射光是利用了薄膜干涉
原理
【答案】BC
AL
【解析】A.根據與=,若改用頻率較高的單色光照射,則波長變小,其他條件保持不變,則得
~d
到的干涉條紋間距將變小,故A錯誤;
B.圖乙為光照到圓盤上得到的衍射圖樣,也叫泊松亮斑,故B正確;
C.抽去紙片后空氣層的傾角變小,相當于減小了d,故相鄰亮條紋(或暗條紋)之間的距離變大,干
涉條紋間距變大,故C正確;
D.相機拍攝時減弱了玻璃表面的反射光,是在照相機鏡頭前增加偏振片過濾掉了反射的光,應用了偏
振原理,故D錯誤;
故選BCo
4.(2023?廣東大灣區一模)(多選)美麗的彩虹是由于太陽光照射在眾多微小的“水球”而發生的
反射和折射現象。如圖所示是某一均勻介質球的截面圖,AB,必是該介質球的兩條直徑,俏60°,一
束激光以平行于應?的方向從。點射入介質球,經過一次折射打到8點。設光在空氣中的傳播速度為c,則
()
A.該介質球的折射率為6
B.光在該球中的速度為6c
C.光線在夕點離開介質球的方向與直線/夕夾角為60°
D.光線經介質球反射和折射后,可能沿平行于/夕的方向射出
【答案】ACD
【解析】A.由幾何關系可得,該介質球的折射率為〃=生”=百故A正確;
sin30°
B.由〃=工可得光在該球中的速度為走c,故B錯誤;
v3
C.由光路可逆得,光線在8點離開介質球的方向與直線四夾角為60°,故C正確;
D.由光路可逆得,從8點平行于5方向入射,沿平行于血的方向射出,故D正確。
故選ACD。
5.(2023?廣東廣州天河一模)如圖所示,圓心為。、半徑為A的半圓形玻璃磚置于水平桌面上,光
線從戶點垂直界面入射后,恰好在玻璃磚圓形表面發生全反射;當入射角。=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()
B.OP之間的距離為
2
C.光在玻璃磚內的傳播速度為走c
3
D.光從玻璃到空氣的臨界角為30°
【答案】C
【解析】AB.作出兩種情況下的光路圖,如圖所示
1X
設。F=x,在Z處發生全反射故有sinC=—=—
nR
由于出射光平行可知,在5處射出,故":"3
sinZOBP
由于sinZOBP=—r—-
正+女
聯立可得〃x=^R,故AB錯誤;
3
C.由y=f可得y=Y3c,故C正確;
n3
D.由于sinC=L=X3所以臨界角不為30。,故D錯誤。
n3
故選C。
6.(2023?廣東湛江一模)(多選)夜晚高速公路路標在燈光的照射下特別亮,主要是因為使用了由
大量均勻透明介質球組成的反光材料.如圖所示,介質球的球心位于。點,半徑為尼平行于直徑A03的
單色光從空氣射入介質球,其中一條光線沿CZ)射入球體,在球內表面經一次反射后,再次折射回空氣中時
出射光線恰好與CD平行.已知CD與間的距離為遮R,光在真空中的傳播速度為c,則().
2
A.光線經過一次折射一定射到萬點B.光線經過一次折射對應的折射角為45°
C.該介質球的折射率為6D.光在該介質球中的傳播速度為
【答案】AC
【解析】由題可知光路圖如圖所示,光線經過一次折射一定射到8點,故A正確;
—R巧
由幾何關系可得解得sini=2—=—,解得,=60°,
R2
由幾何關系可知i=2R,解得r=30°,故B錯誤;
由折射定律可知介質球的折射率為〃=土=理蟲=百,故C正確;
sinrsin30°
光在該介質球中的傳播速度為v=9=走。,故D錯誤.
n3
7.(2023?福建寧德5月檢測)(多選)彩虹的形成可以簡化為如圖所示的模型。。點是空中球形雨
滴的球心,太陽光(復色光)從〃點射入,因光的折射率不同,從而形成彩虹,其中光束a和光束6是彩
虹最外側的兩束光。則()
P
\Q
b
A.光束a的折射率比光束b的折射率小
B.光束a為紫光,光束6為紅光
C.光束a的波長比光束6的波長長
D.經過相同的單縫衍射裝置,光束6比光束a的衍射現象更明顯
【答案】BD
【解析】AB.由圖可知,光束a和光束b的入射角相同,a的折射角小,由折射定律可知,光束a的
折射率比光束b的折射率大,可知光束a是紫光,光束6是紅光,A錯誤,B正確;
C.在同一介質中,波長越長的光折射率越小,因此光束a的波長比光束6的波長小,C錯誤;
D.由當單縫的尺寸與光的波長相差不多,或比波長更小時會產生明顯的衍射現象可知,因光束6的波
長比光束a的波長長,因此可知經過相同的單縫衍射裝置,光束6比光束a的衍射現象更明顯,D正確。
故選BDo
8.(2023?福建漳州三模)某種材料制成的透明磚的截面如圖所示,ABOC為直角三角形,ZC=60°,
OB=d。一細束單色光線從6c的中點戶垂直于寬面入射后,在%面恰好發生全反射。已知光在真空中
的速度大小為c,則()
光從空氣射入透明磚頻率變小
光從空氣射入透明磚波長變長
透明磚對該光的折射率為2回
3
光線從尸點射到。,面用時為夕
【答案】C
【解析】A.光從一種介質射入另一種介質,頻率不變,故A錯誤;
cV
B.由y=一可得,光從空氣射入透明磚塊,波速丫變小,由丸=”可得波長變短,故B錯誤;
nJ
C.光線在透明磚中的光路圖如圖所示
OB
則臨界角為Z1=60°其中SinZl=-
n
解得透明磚對該光的折射率〃=2叵故c正確;
3
D.光在透明磚中的速度大小為v=f
n
由幾何關系可得即
光線從p點射到OC面時間為r=£2=畫故D錯誤。
v3c
故選C。
9.(2023?湖南衡陽二模)(多選)如圖所示,徽/為半圓柱體玻璃的橫截面,切為直徑,一束由
藍光和黃光組成的復色光沿/。方向從真空射入玻璃,分兩束分別射到圓柱面的8、C兩點。只考慮第一次
A.從6、。兩點射出的光分別是黃光、藍光
B.光從。傳到6與光從。傳到C的時間相等
C.若從圓弧面只有一處光線射出,則一定是從6點射出
D.若僅將復色光的入射點從。平移到〃的過程中,可能出現從圓弧射出的兩束光線平行
【答案】BD
【解析】A.同一介質對不同頻率的光具有不同的折射率,折射率隨頻率的增大而增大,即玻璃對藍光
的折射率大。由于光束陽的偏轉程度大于0G可知光束如為藍光,光束勿為黃光。從5、。兩點射出的
光分別是藍光、黃光。A錯誤;
B.設如長度為一,折射角分別為%、%,連接BD、CD,如下圖
sinicsm2c
--------=—%=---------——
sin%vBsin/vc
sin3sin0
解得一R--r
以為
dsin0dsinO
光在玻璃中傳播時間為h=---------R=------r^可解得灰=左故B正確;
VBVC
C.由5布。=!又〃黃<外,黃光的臨界角大于藍光的臨界角。又藍光。3與法線的夾角大于黃光oc
n
與法線的夾角,若從圓弧面只有一處光線射出,則一定是從。點射出。C錯誤;
D.設復色光的入射點從0平移到〃的過程中,從圓弧射出的兩束光線入射角和折射角分別為:4、J、
sinLsinL
由數學關系可知,存在從圓弧射出兩束光線平行且滿足"藍"黃=赤口正確。
故選BD?
10.(2023?江蘇南京二模)如圖所示,某同學用“插針法”測量兩面平行玻璃磚的折射率,他先在
紙上緊貼玻璃磚畫出參考線的'仍',釘上大頭針[、P2,然后繼續實驗。并畫出光路圖,則下列說法正確
B.片、鳥及鳥、舄之間的距離取的小一些,可以減小誤差
C.若在釘大頭針鳥不小心使玻璃板平移到了虛線框位置,則最終測得的折射率偏大
D.若把從/誤畫在了%’,其他操作均正確,則測得的折射率偏小
【答案】D
【解析】A.入射角如果盡量小一些小些,折射角也會小些,折射現象不明顯,角度的相對誤差會大些,
故A錯誤;
B.折射光線是通過隔著玻璃觀察成一條直線確定的,大頭針間的距離太小,引起的角度誤差會較大,
故《、£及《、鳥之間的距離適當大些,可以提高精確度,故B錯誤;
C.不小心把玻璃磚移平移到了虛線框位置,則入射角和折
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