第1节 光的折射 全反射
[随堂检测]
1.(2020·丽水检测)以下说法正确的是( ) A.真空中蓝光的波长比红光的波长长 B.天空中的彩虹是由光干涉形成的 C.光纤通信利用了光的全反射原理 D.机械波在不同介质中传播,波长保持不变
解析:选C.红光的频率小于蓝光的频率,在真空中红光和蓝光的传播速度相同,由λ=,得红光波长比蓝光波长长,故选项A错误.天空中的彩虹是水滴对不同色光的折射程度不同造成的,选项B错误.光纤通信利用了光的全反射原理,选项C正确.机械波在不同介质中传播时,其频率不变,但传播速度不同,由v=λf知,波长也不同,选项D错误.
2.(2020·嘉兴调研)如图,一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖,O点为该玻璃砖截面的圆心,下图能正确描述其光路的是( )
vf
解析:选A.①光从玻璃砖射向空气时,如果入射角大于临界角,则发生全反射;如果入射角小于临界角,则在界面处既有反射光线,又有折射光线,但折射角应大于入射角,选项A正确,选项C错误.②当光从空气射入玻璃砖时,在界面处既有反射光线,又有折射光线,且入射角大于折射角,选项B、D错误.
3.如图所示,一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC,∠A为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边,进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为( )
A.6
2
B.2 D.3
3C. 2
解析:选A.根据折射率定义有,sin ∠1=nsin ∠2,nsin ∠3=
1,已知∠1=45°,又∠2+∠3=90°,解得:n=
6. 2
4.(2020·1月浙江选考)如图所示,一束光与某材料表面成45°角入射,每次反射的光能量为入射光能量的k倍(0 A. 6 B.2 C.1.5 D.2 2 2 答案:A 5.打磨某剖面如图所示的宝石时,必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切磨在θ1<θ<θ2的范围内,才能使从MN边垂直入射的光线,在OP边和 OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况),则下列判断正确的是( ) A.若θ>θ2,光线一定在OP边发生全反射 B.若θ>θ2,光线会从OQ边射出 C.若θ<θ1,光线会从OP边射出 D.若θ<θ1,光线会在OP边发生全反射 解析:选D.题图中,要使光线可在OP边发生全反射,图中光线在OP边上的入射角大于90°-θ2.从OP边上反射到OQ边的光线,入射角大于90°-(180°-3θ1)=3θ1-90°可使光线在OQ边上发生全反射.若θ>θ2,光线不能在OP边上发生全反射;若θ<θ1,光线不能在OQ边上发生全反射,综上所述,选项D正确. [课后达标] 一、不定项选择题 1.(2020·绍兴检测)一束单色光由空气射入玻璃,这束光的( ) A.速度变慢,波长变短 B.速度不变,波长变短 C.频率增高,波长变长 D.频率不变,波长变长 答案:A 2.公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯,在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积,下列说法正确的是( ) A.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较小 B.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小 C.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较大 D.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大 答案:D 3.(2020·嘉兴质检)一束红、紫两色的混合光,从某种液体射向空气,当研究在界面上发生折射和反射现象时,可能发生的情况是下图中的( ) 答案:C 4.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹.设水滴是球形的,图中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线,则它们可能依次是( ) A.紫光、黄光、蓝光和红光 B.紫光、蓝光、黄光和红光 C.红光、蓝光、黄光和紫光 D.红光、黄光、蓝光和紫光 解析:选B.由光路图显然可看出a光的偏折程度最大,故a光的折射率最大,选项中应该以“红橙黄绿蓝靛紫”反过来的顺序进行排列,B对. 5.(2020·湖州质检)为了从坦克内部观察外部目标,在厚度为20 cm的坦克壁上开了一个直径为12 cm的孔,若在孔内分别安装由同一种材料制成的如图所示的三块玻璃,其中两块玻璃的厚度相同.坦克内的人在同一位置通过玻璃能看到的外界的角度范围是( ) A.图1的大于图2的 C.图2的小于图3的 B.图1的小于图3的 D.图2的等于图3的 解析:选AD.坦克内的人在同一位置通过玻璃能看到的外界的角度范围大小,取决于玻璃的折射率和玻璃的厚度,玻璃越厚,则入射光偏折越大,观察到范围也就越大. 6.酷热的夏天,在平坦的柏油公路上,你会看到在一定距离之外,地面显得格外明亮,