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( )


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. B.
C. D.
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=.
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<k<1).若这束光最终进入材料的能量为入射光能量的(1-k2)倍,则该材料折射率至少为( )
A. B. C.1.5 D.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