第1节光的折射定律
[随堂检测]
1．假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比( )
A．将提前 B．将延后
C．在某些地区将提前，在另一些地区将延后 D．不变 解析：选B．
如图所示，a是太阳射出的一束光线，由真空射向大气层发生折射．沿b方向传播到P点，在P点的人便看到太阳．如果无大气层，光束沿a直线传播，同样的时刻在P点便看不到太阳，须等太阳再上升，使a光束沿b线方向时，才能看到太阳，故没有大气层时看到日出的时刻要比有大气层时延迟．
2.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 C．λa<λb，na B．λa>λb，na 解析：选B．一束光经过三棱镜折射后，折射率小的光偏折较小，而折射率小的光波长较长．所以λa>λb，na 3.如图所示，光在真空和某介质的界面MN上发生折射，由图可知( ) A．光是从真空射入介质的 B．介质的折射率为 3 2 C．介质的折射率为3 D．反射光线与折射光线的夹角为60° 解析：选C．根据题图可知，入射角为30°，折射角为60°，光是从介质射入真空的，折sin isin 60°射率n＝＝＝3，只有C正确． sin rsin 30° 4.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 A． αsin 2sin θC． α?sin??θ－2? α＋θ sin 2 B． θsin 2sin αD． θ?sin??α－2? 解析：选A．当出射角i′和入射角i相等时，由几何知识，作角A的平分线，角平分线过入射光线的延长线和出射光线的反向延长线的交点、两法线的交点，如图所示 θα 可知∠1＝∠2＝，∠4＝∠3＝ 22θα 而i＝∠1＋∠4＝＋ 22 α＋θsin 2sin i 由折射率公式n＝＝，选项A正确． αsin ∠4sin2 5．如图一束单色光斜着射向并穿过一厚度为d的玻璃砖．已知该玻璃砖对单色光的折射率为n，单色光的入射角为α，光在真空中的传播速度为c.求：该单色光穿过玻璃砖所用的时间与入射角α和折射率n的关系． sin α 解析：设该单色光的折射角为θ，根据折射定律＝n sin θ设光透过玻璃砖所走路程为s，所用时间为t，则s＝cs而v＝，t＝v n综合得：t＝ n2dc . d cos θ n2－sin2α 答案：见解析 [课时作业] 一、单项选择题 1．光线以30°入射角从玻璃中射到玻璃与空气的界面上，它的反射光线与折射光线的夹角为90°，则这块玻璃的折射率为( ) A．0.866 C．1.414 B．1.732 D．1.500 解析：选B．由光的反射定律得α＝β＝30° 由几何知识得：γ＋β＝90°，则γ＝90°－β＝60°. 光从AO入射后从OC折射出，根据光路可逆原理，如果光从CO入射，一定从OA折射，sin γsin 60°这时空气中的入射角为γ，玻璃中的折射角为α，所以有：n＝＝＝1.732. sin αsin 30° 2.两束细平行光a和b相距为d，从空气中互相平行地斜射到长方体玻璃砖的上表面，如图所示，若玻璃对a的折射率小于对b的折射率．当它们从玻璃砖的下表面射出后，有( ) A．两束光仍平行，间距等于d B．两束光仍平行，间距大于d C．两束光仍平行，间距小于d D．两束光不再相互平行 sin isin i 解析：选B．作出两束光线在平行玻璃砖的光路图．根据na＝，nb＝，由题意 sin rasin rb 知na 3．现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成．夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目．这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，反光膜内均匀分布着一层直径为10 μm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为3，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光线平行，如图所示，那么第一次入射的入射角应是( ) A．15° C．45° B．30° D．60° 解析：选D．通过“回归反光膜”的光路图可知入射角i是折射角r的2倍，即i＝2r，sin i2sin rcos r 由折射定律，有n＝＝＝2cos r＝3，得r＝30°，i＝2r＝60°，故选项D正确． sin rsin r 4．如图所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况，造成这种现象的原因是( ) A．光的反射 C．光的直线传播 B．光的折射 D．小孔成像 解析：选B．太阳光线进入大气层发生折射，使传播方向改变，而使人感觉太阳的位置比 实际位置偏高． 5．如图所示，一束光由空气射入某介质时，入射光线与反射光线间的夹角为90°，折射光线与反射光线间的夹角为105°，则该介质的折射率及光在该介质中的传播速度为( ) A．2，2c C．3，3c B．1.2，D．2， 2 c 22c 2 sin 45°c2 解析：选D．由题中光路图知，折射率n＝＝2，所以v＝＝c，故正确选项为 n2sin 30°D． 6．单色光在真空中的传播速度为c，波长为λ0，在水中的传播速度是v，波长为λ，水对这种单色光的折射率为n.当这束单色光从空气斜射入水中时，入射角为θ1，折射角为θ2，下列说法中正确的是( ) cc A．v＝，λ＝λ0v nsin θ2 B．λ0＝λn，v＝c sin θ1c C．v＝cn，λ＝λ0v λsin θ1 D．λ0＝，v＝c nsin θ2 vsin θ1ccsin θ2c 解析：选B．由题意可知，n＝，又n＝v，所以v＝＝c，又λ0＝，而λ＝， sin θ2nsin θ1ffvλ0c 所以λ＝λ0＝，λ0＝nλ＝vλ.综上所述，只有B项正确． cn 7.如图所示，P、Q是两种透明材料制成的两块相同的直角梯形棱镜，叠合在一起组成一个长方体，一束单色光从P的上表面射入，折射光线正好垂直通过两棱镜的界面，已知材料的折射率nP＜nQ，射到P上表面的光线与P上表面的夹角为θ，下列判断正确的是( )
2019-2020学年物理教科版选修3-4课时作业：第四章第1节光的折射定律 Word版含解析
