高考光的折射 全反射建议用时:45分钟1.一束单色光从真空斜射向某种介质的表面,光路如图所示。下列说法中正确的是( )A.此介质的折射率等于1.5B.此介质的折射率等于C.当光线从介质射向真空中时,入射角大于60°时可发生全反射现象D.当光线从介质射向真空中时,入射角小于30°时可能发生全反射现象B [由题图及折射率定义得,n==,选项A错,B对;当光线从介质射向真空中时,发生全反射的临界角C满足sinC=,解得C=45°,即入射角大于等于45°时可发生全反射现象,选项C、D错。]2.水下一点光源,发出a、b两单色光。人在水面上方向下看,水面中心Ⅰ区域有a光、b光射出,Ⅱ区域只有a光射出,如图所示。下列判断正确的是( )A.a、b光从Ⅰ区域某点倾斜射出时,a光的折射角小B.在真空中,a光的波长小于b光的波长C.水对a光的折射率大于对b光的折射率D.水下b光不能射到图中Ⅱ区域-8-/8
高考A [根据题述可知,b光发生全反射的临界角较小,由sinC=可知,水对b光的折射率较大,对a光的折射率较小,a、b光从Ⅰ区域某点倾斜射出时,a光的折射角小,A正确,C错误;由折射率随光的频率的增大而增大可知,a光的频率较小,波长较长,B错误;水下b光能射到题图中Ⅱ区域,由于水下b光在题图中Ⅱ区域发生了全反射,Ⅱ区域只有a光射出,D错误。]3.如图所示,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光的传播速度大于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.在真空中,a光的波长大于b光的波长D.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率B [通过题图可看出,折射后a光的偏折程度大于b光的偏折程度,玻璃砖对a光的折射率大于b光的折射率,选项D错误;a光的频率大于b光的频率,波长小于b光的波长,选项B正确,C错误;由n=知,在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度,选项A错误。]4.(2021·某某省新高考适应性考试)如图所示,一束激光照射在横截面为正方形的透明玻璃柱上,光线与横截面平行,则透过玻璃柱的光线可能是图中的( )A.①B.②C.③D.④-8-/8
高考C [根据折射定律n=,n>1,解得i1>r1,所以折射光线向右偏折;根据折射定律n=,n=,r1=r2,解得i1=i2,所以出射光线与入射光线平行。故选C。]5.(2020·某某模拟)如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABM的单色光从空气射向E点,并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°,E、F分别为边AB、BM的中点,则( )A.该三棱镜对该单色光的折射率为B.光在F点发生全反射C.光从空气进入棱镜,波长变长D.从F点出射的光束与入射到E点的光束可能平行A [在E点作出法线可知入射角为i=60°,折射角为r=30°,由折射定律可知折射率n==,A正确;由sinC=可知全反射的临界角大于30°,由光路可知,在边BM上的入射角等于30°,小于全反射的临界角,故不会发生全反射,B错误;根据公式n===,得λ介=,可知光从空气进入棱镜,波长变短,C错误;三棱镜两次折射使得光线都向AM边偏折,不会与入射到E点的光束平行,D错误。]6.(2018·某某某某期末)在安静的夜晚钓鱼是一种乐趣。如图所示,平静湖面岸边的垂钓者,眼睛恰好位于岸边水面正上方h1=0.9m的高度处,浮标Q离岸边P点s1=1.2m远,当鱼饵灯M与浮标的水平距离s2=1.8m时,垂钓者恰好观察到Q挡住了M的像,已知水的折射率n=。求:-8-/8
高考(1)鱼饵灯离水面的深度h2;(2)如果鱼饵被鱼拖着下沉,则被鱼饵灯照亮的水面X围将变大还是变小?[解析] (1)作出折射光路图如图所示:由折射定律得n==解得:h2=2.4m。(2)当鱼饵灯发出的光恰好射出时,鱼饵灯与P点的连线和竖直方向夹角为临界角C,则sinC=可知全反射的临界角一定,而tanC=可知h变大时,s变大;故鱼饵灯照亮的水面X围将变大。[答案] (1)2.4m (2)变大7.(2019·某某二模)如图为用一个折射率为n=的透明介质做成的四棱柱的横截面图,其中∠A=∠C=90°,∠B=60°。现有一条光线从图示的位置垂直入射到棱镜的AB面上,请回答下列问题:-8-/8
高考(1)画出完整的光路图,确定射出的光线。(标注好角的度数)(2)为实现上述光路,该透明介质的折射率取值应该在什么X围?[解析] (1)光路图如图所示。(2)为满足和原光路图相一致,即必须满足在CD边能发生折射,AB边发生全反射即临界角30°