第3讲 光 电磁波
考点1 光的折射、全反射(c)
【典例1】(2018·全国卷Ⅰ)如图,△ABC为一玻璃三棱镜的横截面,∠A=30°。一束红光垂直AB边射入,从AC边上的D点射出,其折射角为60°,则玻璃对红光的折射率为________。若改用蓝光沿同一路径入射,则光线在D点射出时的折射角________(选填“小于”“等于”或“大于”)60°。
【解题思路】解答此题从以下几点进行分析:
【解析】根据折射率公式可知红光的折射率n=
=
=
;因为蓝光的折射率比红光的折射率大,则光线在D点射出时的折射角大于60°。
答案: 大于
【典例2】(多选)(2019·嘉兴模拟)如图,将黄色平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入,部分圆形柱面有光线射出。已知,透明半圆柱体对黄光折射率为n=2,半径为R=1 m,长为L=2 m,不考虑二次反射,那么 ( )
A.黄光从空气射入半圆柱体速度变小
B.黄光从空气射入半圆柱体其光子能量变小
C.有黄光从圆形柱面射出部分的区域面积S=
π m2
D.若只将黄光换成蓝光,有光线从圆形柱面射出部分的面积将增大
【解析】选A、C。透明半圆柱体对黄光折射率为n=2,则黄光从空气射入半圆柱体速度变小,故A正确;光的频率由光源决定,与介质无关,则黄光从空气射入半圆柱体频率不变,其光子能量不变,故B错误;半圆柱体的横截面如图所示:
OO′为半径,设从A点入射的光线在B点处恰好发生全反射,入射角θ等于临界角C,则:sinθ=
=
,解得:θ=
,由几何关系得:∠O′OB=θ,则有黄光从圆形柱面射出部分的区域面积 S=2θ·R·L=π m2,故C正确;蓝光的折射率比黄光大,蓝光的临界角比黄光的小,若只将黄光换成蓝光,有光线从圆形柱面射出部分的面积将减小,故D错误。
