第1讲 光的折射、全反射
1.[2015·课标全国卷Ⅱ] (多选)如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，
在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线。则(
)
A.在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度
B.在真空中，a光的波长小于b光的波长 C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
D.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失
E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光
的干涉条纹间距 答案 ABD
解析 从光路图看，入射角相同，a光的折射角较大，所以玻璃砖对a光的折射率较c
大，a光的频率较大，波长较短，B正确，C不正确；根据n＝知va v角增大，a光的折射角先达到90°，D正确；在同一个双缝干涉实验装置上做实验，由Δxl ＝dλ知光的波长越长，干涉条纹间距越大，E错误。 2.[2015·安徽高考] 如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气。当出射角i′和入射角i相等时，出射光线相对于入射光 线偏转的角度为θ。已知棱镜顶角为α，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为( ) α＋θsin 2 B. θ sin 2 α＋θsin 2 A. αsin 2 1 / 8 D. sinα θ??sin?α－?2?? C. sinθα??sin?θ－?2?? 答案 A 解析 由图可知，当出射角与入射角相等时，AB面上的折射角与AC面上的入射角相 等，设为r， 由几何关系可知α＋β＝180°，2r＋β＝180°，得α＝2r，而θ＝2(i－r)，得i＝ θ＋αsin 2θ＋αsini 2，由折射定律得n＝sinr＝，选项A正确。 αsin 2 3.[2015·福建高考] 如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分 别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，则 ( ) A.λa<λb，na>nb B.λa>λb，na 解析 由图可知b光偏折程度大，则na 项正确。 4．[2015·四川高考]直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对 2 / 8 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 答案 C 解析 从光路图可以看出，a、b两束光的入射角相等，b光的折射角更大一些，由此可1c 知nb>na，A错误；由sinC＝可知，玻璃对a光的临界角较大，B错误；由n＝可知，b光 nv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。 5.[2015·重庆高考]虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明。两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形 成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示。M、N、P、Q点的颜色分别为 ( ) B．红、紫、红、紫 D．紫、红、紫、红 A．紫、红、红、紫 C.红、紫、紫、红 答案 A 解析 由题图可知，射到M点的光线进入玻璃球时的折射角小于射到N点的光线进入玻 3 / 8 璃球时的折射角，所以玻璃对射到M点的光的折射率大于玻璃对射到N点的光的折射率，故 M点的颜色为紫色，N点的颜色为红色；同理可得P点的颜色为红色，Q点的颜色为紫色， 所以只有A项正确。 6.[2015·海南高考] 一半径为R的半圆柱形玻璃砖，横截面如图所示。已知玻璃的全 ?π??π?反射临界角为γ?γ 3???2? 行光射到玻璃砖的半圆柱面上。经柱面折射后，有部分光(包括与柱面相切的入射光)能直接 从玻璃砖底面射出。若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光，求底面透光部分的宽度。 答案 R 2cosγ 解析 如图所示，设光线从A沿半径方向进入半圆柱形玻璃砖，恰好与法线重合，折射光线恰好射入圆心O处，由图中几何关系，可知该光线在O点的入射角恰好等于临界角而发生全反射。由几何光路可知：从 部分射入的光线在BO界面发生全反射，无光线射出，从 部分射入的光线在OD界面有光线射出。 由全反射条件知∠OCD＝γ 由几何关系，可知∠COD＝γ，∠CDO ＝π－2γ 即 sinγsinπ－2γ ＝ODR 得OD＝2cosγ 7.[2015·江苏高考] 人造树脂是常用的眼镜镜片材料。如图所示，光线射在一人造树 R 4 / 8 脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P点。已知光线的入射角为30°，OA＝5 cm，AB＝ 20 cm，BP＝12 cm，求该人造树脂材料的折射率n。 答案 解析 n＝ 449 (或n≈1.5)14 PB－OA ，OP 设折射角为γ，由折射定律有sin30°＝nsinγ 由几何关系知sinγ＝ 且OP＝ 代入数据解得n＝ PB－OA2＋AB2449 (或n≈1.5)14 8.[2015·石家庄质检]如图所示，一束光从空气射到直角三棱镜ABC的侧面AB上，进入三棱镜后从另一侧面AC射出，调整入射光的方向，当光线第一次射到侧面AC恰不穿出 时，测出入射光与AB面的夹角θ为30°，求此三棱镜的折射率。 答案 n＝ 72 5 / 8
(新课标)高考物理一轮总复习选修部分第13章光第1讲光的折射、全反射随堂集训(选修3-4)
