資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
專題29 光的折射 全反射
課標要求 知識要點 命題推斷
1、理解和掌屋射定律及應用。 2、理解和掌握全反射定律及應用。 考點一　折射定律的理解與應用 考點二　全反射現象的理解與應用 考點三　光路控制問題分析 題型：選擇題 1折射率的計算、折射定律的應用 2全反射定律的應用、光導纖維 3各種色光的比較與分析 4平行玻璃對光路的控制 5三棱鏡對光路的控制 6圓柱玻璃對光路的控制
考點一　折射定律的理解與應用
1．折射定律
(1)內容：如圖所示，折射光線與入射光線、法線處在同一平面內，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側；入射角的正弦與折射角的正弦成正比．
(2)表達式：＝n.
(3)在光的折射現象中，光路是可逆的．
2．折射率
(1)折射率是一個反映介質的光學性質的物理量．
(2)定義式：n＝.
(3)計算公式：n＝，因為v(4)當光從真空(或空氣)射入某種介質時，入射角大于折射角；當光由介質射入真空(或空氣)時，入射角小于折射角．
3．折射率的理解
(1)折射率由介質本身性質決定，與入射角的大小無關．
(2)折射率與介質的密度沒有關系，光密介質不是指密度大的介質．
(3)同一種介質中，頻率越大的色光折射率越大，傳播速度越?。?br/>(4)公式n＝中，不論是光從真空射入介質，還是從介質射入真空，θ1總是真空中的光線與法線間的夾角，θ2總是介質中的光線與法線間的夾角．
考點二　全反射現象的理解與應用
1．定義：光從光密介質射入光疏介質，當入射角增大到某一角度時，折射光線將消失，只剩下反射光線的現象．
2．條件：(1)光從光密介質射入光疏介質．(2)入射角大于或等于臨界角．
3．臨界角：折射角等于90°時的入射角，若光從光密介質(折射率為n)射向真空或空氣時，發生全反射的臨界角為C，則sinC＝.介質的折射率越大，發生全反射的臨界角越?。?br/>考點三　光路控制問題分析
平行玻璃磚、三棱鏡和圓柱體(球)對光路的控制：
類別 項目　 平行玻璃磚 三棱鏡 圓柱體(球)
結構 玻璃磚上下表面是平行的 橫截面為三角形 橫截面是圓
對光線的作用 通過平行玻璃磚的光線不改變傳播方向，但要發生側移 通過三棱鏡的光線經兩次折射后，出射光線向棱鏡底邊偏折 圓界面的法線是過圓心的直線，經過兩次折射后向圓心偏折
應用 測定玻璃的折射率 全反射棱鏡，改變光的傳播方向 改變光的傳播方向
（2024 成華區校級模擬）由折射率為n的透明材料制成、半徑為R的半圓柱形透明磚平放在桌面上，t＝0時刻，將激光束垂直AC面射到A點，在激光束沿AC方向以速度v勻速向C點平移的過程中，有光從圓弧面ABC射出的時間為（　?。?br/>A． B． C． D．
【解答】解：恰好沒有光從圓弧面射出，光路圖如圖：
臨界角為θ，根據臨界角公式
根據數學知識，有光束從圓弧面射出對應在OA段的長度x＝Rsinθ
根據對稱性，在OC段，有光束從圓弧面射出所對應的長度也為x，則有光從圓弧面射出的時間為。
綜上分析，故ACD錯誤，B正確。
故選：B。
（2024 東莞市三模）如圖所示，一束復色光進入透明標準球形水珠，折射后分開成a、b兩束單色光，復色光入射角為θ，a、b兩束單色光的出射角分別為α1、α2（右側出射光與法線的夾角，未畫出），關于a、b兩束單色光，下列說法正確的是（　?。?br/>A．α1＜α2
B．在透明水珠中，a光比b光速度小
C．b光照射某金屬產生光電效應，那么用a光照射該金屬也一定能產生光電效應
D．無論怎么調整復色光的入射角θ，a、b光都不可能在右側界面全反射
【解答】解：AD.在圖中右邊界面畫上法線，
可知每一種單色光左右界面光路是對稱的，角度對應相對，所以α1＝α2＝θ，左邊能進來，右邊就能折射出去，在右側面不能發生全反射，故A錯誤，D正確。
BC.由圖中入射角和折射角知，a光比b光折射率小，所以a光比b光波長大、頻率小、光子能量小，根據v，所以同介質中a光比b光速度快、b光更容易讓金屬產生光電效應，a光不一定能使該金屬發生光電效應，故BC錯誤。
故選：D。
（2024 洪山區校級模擬）如圖所示，液面上浮有一厚度不計、半徑為r的軟木塞，在它的圓心處插著一枚大頭針，調整大頭針插入軟木塞的深度，當液體中大頭針露在木塞外面的長度為h時，從液面上各個方向向液體中看，恰好看不到大頭針，則（　?。?br/>A．液體的折射率為n
B．液體的折射率為n
C．若軟木塞的厚度不能忽略，液體折射率的測量值比實際值略小
D．若軟木塞浸入水中的深度不能忽略，液體折射率的測量值比實際值略小
【解答】解：AB、根據題意畫出光路圖如圖所示，從大頭針底部射向軟木塞下邊沿的光線在水面恰好發生了全反射，入射角等于臨界角C。
由幾何關系有
sinC
結合臨界角公式sinC，解得液體的折射率為n，故A錯誤，B正確；
C、若軟木塞的厚度不能忽略，由于r、h不變，則液體折射率的測量值不變，故C錯誤；
D、若軟木塞浸入水中的深度不能忽略，則h變大，液體折射率的測量值比實際值略大，故D錯誤；
故選：B。
（2024 鎮海區校級三模）截面如圖所示的直角棱鏡ABC，其中BC邊和CA邊鍍有全反射膜。細束白光以入射角θ＝60°從AB邊入射，然后經過BC、CA反射，又從AB邊射出。已知三角形AB邊的高為h，真空光速為c。對經過兩次反射，并從AB邊射出的光束，有（　?。?br/>A．出射方向相對于入射方向的轉角大小與光的顏色有關
B．紫光在出射位置與入射位置間距最大
C．光在棱鏡中用時最短的光的折射率為
D．光在棱鏡當中傳播用時最短為
【解答】解：A、作出光路如圖：
由幾何關系可知α＝r，β＝θ，則從AB邊射出的光束與入射光線平行，與光的顏色無關，故A錯誤；
B、根據題意可知折射率越大，出射位置與入射位置間距越小，紫光折射率最大，所以其出射位置與入射位置間距最小，故B錯誤；
CD、由圖和幾何關系可知折射率越小，在棱鏡中走過的路程越長，根據運動學公式可知光在棱鏡中的傳播時間 又 ，
結合幾何關系可知當r＝45° 時傳播時間最短，此時的折射率
結合幾何關系可求出此時路程為
L＝OM+MN+NO′＝2h
則 ，故C錯誤，D正確。
故選：D。
（2024 河西區校級模擬）ABCDE為單反照相機取景器中五棱鏡的一個截面示意圖，AB⊥BC，由a、b兩種單色光組成的細光束從空氣垂直于AB射入棱鏡，經兩次反射后光線垂直于BC射出，且在CD、AE邊只有a光射出，光路圖如圖所示，則a、b兩束光（　　）
A．a光的頻率比b光的頻率大
B．b光比a光更容易發生明顯衍射現象
C．在真空中，a光的傳播速度比b光的大
D．以相同的入射角從空氣斜射入水中，b光的折射角較小
【解答】解：根據題意可知，兩種光以相同的入射角射向CD面時，b光發生全反射，a光發生折射和反射，說明a光的臨界角大于b光的臨界角，根據sinC可知，a光在棱鏡中的折射率小于b光的折射率，即na＜nb。
A、光在介質中的折射率越小，頻率越小，所以在真空中，b光的頻率比a光的大，故A錯誤；
B、根據c＝λf，頻率越高的波長越長，因此b光的波長比a光的短，那么a光比b光更容易發生衍射現象，故B錯誤；
C、不同頻率的光在真空中的傳播速度都相同，故C錯誤；
D、設光以入射角i從空氣斜射入水中時，折射角為r，根據折射定律可得：n，解得sinr，兩束光以相同的入射角從空氣斜射入水中，折射率越小的光折射角越大，所以a光的折射角較大，b光的折射角較小，故D正確。
故選：D。
（2024 渾南區校級模擬）如圖所示，一束單色光以與三棱鏡AB面成45°角的方向斜射到AB面上的D點，折射光線照射到AC面恰好發生全反射，全反射后的光線直接照射到B點，已知玻璃磚對該單色光的折射率為，DB＝d，光在真空中傳播速度為c，下列說法正確的是（　?。?br/>A．該單色光在三棱鏡中的全反射臨界角為30°
B．三棱鏡頂角∠A＝15°
C．光從D點傳播到B點經過的路程為
D．光從D點傳播到B點所用的時間為
【解答】解：A、已知折射率n，根據臨界角公式可得：全反射臨界角C＝45°，故A錯誤；
B、光在AC面恰好發生全反射時，入射角等于臨界角C，作出光路圖如圖所示。
設光在D點的入射角為i，折射角為r，根據題意知i＝45°，由折射定律有
解得：r＝30°
根據幾何關系有
∠A+90°﹣C＝90°﹣r
解得：∠A＝15°，故B正確；
C、根據幾何關系可知，光從D點傳播到B點的路程為，故C錯誤；
D、光從D點傳播到B點所用的時間為
t
其中v
聯立解得：t，故D錯誤。
故選：B。
（2024 青羊區校級模擬）如圖所示為某種透明介質做成的等腰直角三棱鏡的截面示意圖。由a、b兩種單色光組成的細光束從空氣垂直于BC邊射入棱鏡，經兩次反射后光束垂直于BC邊射出，反射點分別在AB、AC邊的中點，且在反射點只有b光射出，光路圖如圖所示，已知AB＝AC＝2L，a光的折射率為n，真空中的光速為c。下列說法錯誤的是（　?。?br/>A．該三棱鏡對a光的折射率n
B．在三棱鏡中b光的傳播速度大于a光的傳播速度
C．a光在三棱鏡中的傳播時間為
D．分別用a、b兩種單色光做雙縫干涉實驗，a光相鄰的干涉條紋間距更大
【解答】解：A、因a光在AB、AC邊均無光線射出，故發生的全反射，則臨界角C≤45°，由折射定律可知，n，可得：n，故A正確；
B、由以上現象可知，a光的折射率大，由n可知，可知b光在三棱鏡中的傳播速度大于a光在三棱鏡中的傳播速度，故B正確；
C、由幾何關系可知，a光在玻璃磚中傳播路程：s＝2×Lcos45°2L，若a光的折射率為n，則a光在玻璃中的速度v，所以a光在玻璃中的時間：t，故C正確；
D、由于a光的折射率大于b光，a光的頻率大，波長短。用a、b兩種單色光做雙縫干涉實驗，根據雙縫干涉條紋間距公式，a光相鄰的干涉條紋間距更小，故D錯誤。
本題選擇錯誤的，
故選：D。
（2024 樂清市校級三模）如圖所示，△ABC為等腰直角三棱鏡的截面圖，ABa，P為AB邊上一點，Q是BC邊的中點。一束單色光自BC邊上的P點射入棱鏡，入射光線從垂直BC方向緩慢調整至平行BC方向。當入射光線垂直于AB邊時，BC邊恰好無光線射出；當入射光線平行于BC邊射入時，折射光線恰好經Q點反射后從AC邊射出。已知光在真空中的傳播速度為c，sin15°，則（　?。?br/>A．PB間的距離
B．經BC面一次反射后從AC面出射的光線不可能與入射光平行
C．P點入射角合適的情況下，經BC面一次反射后在AC面出射時可能發生全反射
D．緩慢調整入射方向的過程中，經BC面一次反射后從AC面出射的光線在玻璃中傳播的最短時間t
【解答】解：A．光線垂直于AB邊射入棱鏡后，光路圖如圖所示
在BC邊恰好發生全反射，設光線在棱鏡中發生全反射的臨界角為C，由幾何關系可得
光線自P點平行于BC邊射入棱鏡，光線恰好經過Q點的光路圖如圖所示
由折射定律
得可得折射角為
r＝30°
在△BPQ由正弦定理可得
有幾何關系知，∠BQP＝15°，∠BPQ＝120°，BQ＝a，代入上式解得
故A錯誤；
B．由對稱性可知，光線自P點平行于BC邊射入棱鏡，光線恰好經過Q點全反射后經AC面射出的光先與入射光線平行，故B錯誤；
C．若在AC面出射時發生全反射，則光線必須平行BC邊入射到AC面，P點入射的光線不可能經BC面一次反射后在AC面出射時發生全反射，故C錯誤；
D．光線垂直于AB邊射入棱鏡后，路圖如圖所示，光線在棱鏡中通過的路程最短，傳播的時間最短，為
聯立解得
故D正確。
故選：D。
（2024 皇姑區校級模擬）光刻機是現代半導體工業的皇冠，我國研制的某型號光刻機的光源輻射出某一頻率紫外光，投影原理簡化如圖，等腰直角三角形ABC為三棱鏡橫截面，半球形玻璃磚半徑為R，O'O為玻璃磚對稱軸。間距的a、b兩束平行紫外光從棱鏡左側垂直AB邊射入，此角度射向半球形玻璃磚的光線已達到最強（光不能從三棱鏡的AC邊射出），反射后進入玻璃磚，最后會聚于O'O延長線上的M點。半球形玻璃磚折射率為，來自棱鏡的反射光關于軸線O'O對稱，光在真空中的傳播速度為c，下列正確的是（　?。?br/>A．三棱鏡折射率可能為1.3
B．改變光線在AB面的入射角，可使光線在AB面上發生全反射
C．進入半球形玻璃磚到第一次折射出玻璃磚的時間為
D．進入半球形玻璃磚到第一次折射出玻璃磚的時間為
【解答】解：A．由題意可知，光在AC面發生全反射，所以有
可得三棱鏡的折射率為
故A錯誤；
B．光由光密介質射入光疏介質才有可能發生全反射，所以即便改變光線在AB面的入射角，也不會在AB面上發生全反射，故B錯誤；
CD．如圖光在半球玻璃磚內傳播過程
在△ODE中有
則
∠DOE＝45°
所以光在射入玻璃磚時的入射角為45°，紫外光進入玻璃磚時由折射定律得
則
∠FDO＝30°
在△DOF中有
解得
光在玻璃磚中的傳播速度
光在玻璃磚中的傳播時間
故C正確，D錯誤。
故選：C。
（2024 五華區校級模擬）如圖所示為一均勻透明介質棱鏡的橫截面，橫截面為一斜邊長為2L的等腰直角三角形。一束紫光以i＝60°，從斜邊中點A入射，在EF邊上的P點發生反射后，射向BE邊上Q點（P、Q點均未標出），已知該介質對紫光的折射率為，紫光在真空中的波長為λ，光在真空中的光速為c，sin15，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．該光束進入棱鏡后波長變為λ
B．該光束在P點一定不發生全反射
C．該光束在棱鏡內的傳播時間為
D．若入射光為紅光，光束在A點折射后會射到PF間某點
【解答】解：A．該光束進入棱鏡后，光路如圖所示
波長變為
故A錯誤；
B．根據折射定律
可得
r＝30°
根據幾何關系，光束在P處的入射角為，發生全反射的臨界角
故在P點一定不發生全反射，故B正確；
C．如圖所示，在△AEP中，由正弦定理得
解得
光傳播至Q點，則光在棱鏡中的傳播路程
光在棱鏡中的傳播速度為
傳播時間為
故C錯誤；
D．若入射光為紅光，在棱鏡中的折射率小于紫光在該棱鏡中的折射率，第一次折射后應射到PE段，故D錯誤。
故選：B。
題型1折射率的計算、折射定律的應用
（2024 濰坊三模）水晶球是用天然水晶加工而成的一種透明的球型物品。如圖甲所示為一個質量分布均勻的透明水晶球，半徑為a，過球心的截面如圖乙所示，PQ為直徑，一單色細光束從P點射入球內，折射光線與PQ夾角為37°，出射光線與PQ平行。已知光在真空中的傳播速度為c，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則（　　）
A．光束在P點的入射角為53°
B．“水晶球”的折射率為1.6
C．光在“水晶球”中的傳播速度為
D．光在“水晶球”中的傳播時間為
【解答】解：AB．光路圖如圖所示：
由幾何關系可知，光線射出時的折射角r＝2θ
根據折射定律n2cosθ＝2×0.8＝1.6
根據折射定律n
可知入射角β＝r＝2θ＝2×37°＝74°
故A錯誤，B正確；
CD．光在“水晶球”中傳播的距離為s，根據數學知識s＝2acosθ
根據折射率公式，光在“水晶球”中的傳播速度vc
傳播時間t
解得t
故CD錯誤。
故選：B。
（2024 湖北模擬）用折射率n＝2的透明材料制成如圖所示的“陰影”薄工件，長方形ABCD長為2a、寬為a；空白區域是以O為圓心，半徑為a的半圓。圓心O處有一點光源，只考慮直接射向工件DABC的光線，不考慮光在工件內反射，光在真空中傳播的速度為c，下列說法正確的是（　?。?br/>A．光線從工件DABC邊射出的區域總長度為
B．光線從工件DABC邊射出的區域總長度為
C．從工件DABC邊射出的光線中，光在工件中傳播所用的最長時間為
D．從工件DABC邊射出的光線中，光在工件中傳播所用的最長時間為
【解答】解：AB.設AB中點為點M，如圖所示
若沿OE方向射到MB面上的光線剛好發生全反射，因為臨界角滿足
sinC
即C＝30°
則∠MOF＝30°
同理沿OG方向射到BC上的光線剛好發生全反射，則
∠COH＝30°
根據幾何關系可得
ME＝CG＝a tan30°a
根據對稱性，從AB、BC面有光射出的區域總長度為
L＝2ME+CG
解得La
同理，從AD面有光射出的區域總長度為L'a
故從長方形ABCD四邊射出的光線區域的總長度為
s＝L+L'
解得sa
故A錯誤，B正確；
CD.在E點huoG點射出的光線在材料中的傳播距離最大，時間最長，由幾何關系可得：
FE
在材料中的傳播最長時間為
t
n
解得t
故CD錯誤。
故選：B。
（2024 常州三模）如圖所示，一束激光從玻璃磚的上表面斜射入玻璃磚，入射角為θ＝45°，玻璃磚的厚度為h。若玻璃磚對該激光的折射率為n，光在真空中的傳播速度為c，則該激光從玻璃磚上表面傳播到下表面所需的時間為（　?。?br/>A． B．
C． D．
【解答】解：如圖所示，設激光射入玻璃磚的折射角為α，由折射定律得
激光由玻璃磚上表面傳播到下表面對應的傳播距離為
激光在玻璃磚中的傳播速度為
激光從玻璃磚上表面傳播到下表面所需的時間為
t
聯立可得：，故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
題型2全反射定律的應用、光導纖維
（2024 西湖區校級模擬）如圖所示，OBCD為半圓柱體玻璃的橫截面，OD為直徑，一束由紫光和紅光組成的復色光沿AO方向從空氣射入玻璃，可在玻璃圓弧外側觀察到兩束光分別從B、C點射出。記AO與DO延長線之間的夾角為θ，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．光線OC為紫光
B．增大θ時，在玻璃圓弧外側觀察到紫光先消失
C．不論θ多大，在玻璃圓弧內表面不會發生全反射
D．兩束光在玻璃中分別沿OB、OC傳播的時間tOB＜tOC
【解答】解：A.由圖可知，沿OC方向折射的光的折射角大，根據可知折射率小，又因為紅光的折射率比紫光小，所以光線OB是紫光，故A錯誤；
B.設從空氣中入射時與水平面的角度分別為 θB、θc，光線OB和OC分別發生全反射，設此時對應在圓弧側的入射角為 αB、αc，且設圓心為E，則光路如下所示
從空氣入射玻璃后，根據折射率可得：，
而從玻璃射入空氣時，設發生全反射時，由折射定律 ，
解得，，
因為 nB＞nC，所以 θB＜θc，所以紫光先發生全反射，即先消失，故B正確；
C.由（1）知，當角度θ沒到達全反射的臨界角時，仍然會有光線從玻璃中射出，故C錯誤；
D.連接OB、CD，設光線從空氣到玻璃的入射角為i，折射角為r，半徑為R，則根據折射定律，
由幾何知識可得光所走程路s為，則傳播的時間為，
由折射定律可知 ，解得，因此傳播時間對紅光和紫光均相同，故D錯誤。
故選：B。
（2024 中山區校級模擬）如圖所示，直角梯形玻璃磚ABCD，其中BCDE是正方形，∠A＝30°?，F有兩束單色光組成的復合光從AD的中點M平行AB邊射入，折射光線a、b分別到E點和B點，則有（　?。?br/>A．玻璃磚對b光的折射率為
B．射到E點的光線不會發生全反射
C．射到E點的光線會發生全反射，且反射光過BC中點
D．在玻璃磚中a光速度大于b光速度
【解答】解：A.光線a在玻璃磚內的光路圖如圖所示：
由幾何關系可知光線b在AD面上的折射角為45°
折射率為：；，故A正確；
B.光線a在玻璃磚內的光路圖如圖所示：
由幾何關系可知光線在AD面上的折射角為30°，折射率為：；
設臨界角為C，則 ，在AB界面上，入射角為60°大于臨界角C，故光線發生全反射，故B錯誤；
C.設光從BC界面上N點射出，由幾何關系可知：，故C錯誤；
D.由于na＞nb，根據可知在玻璃磚中a光速度小于b光速度，故D錯誤；
故選：A。
（2024 二模擬）近日，工信部披露的最新數據顯示，2023年我國光纜線路建設取得顯著成果，新建光纜線路長度達473.8萬公里，使得全國光纜線路總長度一舉突破6432萬公里。光纜線路主要用于光信息傳輸，在鋪設的過程中，盡量不要彎曲。如圖所示，一段折射率為n、橫截面是圓面的光導纖維，截面半徑為r，在鋪設的過程中彎曲成了一段圓弧，圓弧的圓心到光導纖維的中心軸線的距離為R，光導纖維外部可認為是真空區域?，F有一束光垂直于光導纖維左端截面射入，為了保證這束光經反射后均能從右端面射出，則光導纖維的折射率n至少為（　?。?br/>A． B． C． D．
【解答】解：如圖所示。
最下端入射的光在界面的入射角最小，所以臨界狀態為最下端入射的光恰好不發生全反射，根據全反射臨界角公式有
由幾何關系有
聯立解得：，故ACD錯誤，B正確。
故選：B。
題型3各種色光的比較與分析
（2024 城中區校級三模）一束復色光從空氣射入光導纖維后分成a、b兩束單色光，光路如圖所示。則a、b兩束光中（　　）
A．a光頻率小，發生全反射的臨界角小
B．a光頻率大，發生全反射的臨界角小
C．a光在該光導纖維中傳播速度更大
D．a光在該光導纖維中傳播速度更小
【解答】解：AB、兩束光的入射角相同，b光對應的折射角小，根據折射定律可知a光的折射率小，則a光的頻率小，根據sinC可知a光對應的臨界角大，故AB錯誤；
CD、根據n可知a光在該光導纖維中傳播速度更大，故C正確，D錯誤。
故選：C。
（2024 重慶模擬）有a、b、c、d四種單色光，在水中的折射率分別為na、nb、nc、nd。a光和b光從水中斜射向空氣的折射光路如圖甲所示；b光和c光從空氣斜射向水中的折射光路如圖乙所示；c光和d光從水中斜射向空氣，d光的折射光路如圖丙所示（c光發生全反射）。則可判斷（　　）
A．nd＜nc＜nb＜na B．nc＜nd＜nb＜na
C．nd＜nb＜nc＜na D．nd＜nc＜na＜nb
【解答】解：折射率反映了介質對光的偏折能力，由圖甲可知a光的折射角更大，可知，nb＜na，由圖乙可知b光的折射角更小，則nc＜nb，根據全反射臨界角公式sinC可知，c光在水中的折射率大于d光的折射率，綜上可知nd＜nc＜nb＜na，故A正確，BCD錯誤；
故選：A。
（2024 河西區二模）可見光為我們呈現了色彩斑斕的世界和各種有趣的現象。用紅光和藍光完成各種實驗，以下說法中正確的是（　　）
A．紅光和藍光分別射入同一塊玻璃磚，藍光在玻璃磚中的傳播速度更大
B．紅光和藍光分別從純水射向空氣，藍光發生全反射的臨界角更大
C．用同樣的裝置進行雙縫干涉實驗，藍光相鄰兩亮條紋間的間距更大
D．用紅光進行單縫衍射實驗，狹縫越窄，衍射后在屏上產生的中央亮條紋越寬
【解答】解：A、紅色光的頻率比藍色光的頻率小，由于頻率越大，折射率越大，所以玻璃中紅色光的折射率小，結合v即可得知紅色光的速度比藍色光的速度大，故A錯誤；
B、玻璃中紅色光的折射率小，從同一玻璃中射入空氣發生全反射時，根據sinC，知紅光的臨界角較大，故B錯誤；
C、紅色光的頻率比藍色光的頻率小，則波長大，根據Δxλ可知，用同一裝置進行雙縫干涉實驗，紅光的相鄰條紋間距較大，故C錯誤；
D、根據單縫衍射實驗規律，狹縫越窄，衍射后在屏上產生的中央亮條紋越寬，故D正確。
故選：D。
題型4平行玻璃對光路的控制
（多選）（2024 河南二模）人造樹脂是常用的眼鏡鏡片材料。如圖所示，一束單色藍光照射在一人造樹脂立方體上，經折射后，射在桌面上的P點。已知光線的入射角為30°，OA＝6cm，AB＝18cm，BP＝12cm，光速c＝3×108m/s，下列說法正確的是（　?。?br/>A．材料對藍光的折射率為
B．藍光在介質中的傳播時間為10﹣9s
C．順時針旋轉入射光線至合適位置，可以在樹脂上表面出現全反射現象
D．若將入射光換成紅光，則P點將向右移動
【解答】解：A、由幾何關系得
設折射角為θ，則有
折射率為，故A錯誤；
B、光在該介質中的速度，傳播時間為10﹣9s，故B正確；
C、由圖可知，折射角小于入射角，光從光疏介質射入光密介質，不會發生全反射，故C錯誤；
D、紅光的波長大于藍光的波長，所以紅光的折射率小于藍光的折射率，由可知，紅光的折射角增大，P點將向右移動，故D正確。
故選：BD。
（2024 香坊區校級模擬）如圖所示，正方形ABCD為一個立方體冰塊的截面，從空氣中的Q點射出一束單色光經M點射入冰面內，入射角為θ，但具體角度無法測量，光線在AB邊上的N點射出，QM連線的延長線與AB邊交于P點，已知MP和MN的長度，下列說法正確的是（　　）
A．光線進入冰塊后頻率變大
B．光線進入冰塊后傳播速度變大
C．無法求出冰塊的折射率
D．減少θ角，光線在AB邊可能會發生全反射
【解答】解：A.光線頻率是由光源本身決定的，從一種介質進入另一種介質中傳播時頻率不會發生改變，故A錯誤；
B.光線進入冰塊后，從光疏介質進入光密介質，折射率變大，根據公式v可知，n變大，v減小，故B錯誤；
C.如圖
根據幾何關系有sinθ＝cosα，sinβ，則折射率n，代入解得n，故C錯誤；
D.減少θ角，則β也減小，光線在AB面上入射時入射角會增大，只要入射角大于或等于臨界角C，又因為是從光密介質進入光疏介質，故可以發生全反射，故D正確。
故選：D。
（2024 合肥三模）如圖所示，矩形ABCD為某透明介質的截面，AB＝2AD，O為AD邊的中點，一束單色光從O點斜射入玻璃磚，折射光線剛好在AB面發生全反射，反射光線剛好照射到C點，則透明介質對光的折射率為（　?。?br/>A．1.25 B．1.35 C．1.45 D．1.55
【解答】解：作出光路圖如圖所示
設折射光線在AB邊的入射角為α，設AO長為L，根據結合關系可知sinα
根據折射定律有1.25
故A正確，BCD錯誤；
故選：A。
題型5三棱鏡對光路的控制
（2024 河西區校級模擬）如圖所示，等腰直角三角形△ABC為一棱鏡的橫截面，AB＝AC。由甲、乙兩種單色光組成的一細光束，從AB邊射入三棱鏡，調整入射方向發現，當入射光束垂直AB邊入射時，恰好只有甲光從BC邊射出，則下列判斷正確的是（　?。?br/>A．甲光的全反射臨界角小于乙光的全反射臨界角
B．甲光在玻璃磚中傳播速度比乙光小
C．用完全相同的楊氏雙縫干涉儀做雙縫干涉實驗，甲光的條紋要比乙光的條紋寬
D．若甲、乙兩光均能使某金屬發生光電效應，則由甲光照射產生的光電子最大初動能更大
【解答】解：A、恰好只有甲光從BC邊射出說明恰好乙發生了全反射，根結合生全反射的條件可知乙光的臨界角小，故A錯誤；
B、乙光的臨界角小，乙的折射率大，根據v可知，甲光在玻璃磚中傳播速度比乙光大，故B錯誤；
C、甲單色光的折射率小于乙單色光的折射率，則甲單色光的頻率小于乙單色光的頻率，單色光在真空中的波長為
λ
則甲單色光的波長大于乙單色光的波長，根據雙縫干涉條紋間距公式
則單色光甲的條紋寬度要比單色光乙的條紋寬度寬，故C正確；
D、根據光電效應方程
Ek＝hν﹣W0
甲單色光的頻率小于乙單色光的頻率，可知若用甲、乙兩光均能使某金屬發生光電效應，則由甲光照射產生的光電子最大初動能小，故D錯誤。
故選：C。
（2024 和平區模擬）潛水艇內的人員為了觀察水面上的情況，需要升起潛望鏡，潛望鏡內的主要光學元件是全反射棱鏡。如圖所示，ABC為全反射棱鏡，它的主截面是等腰直角三角形，甲、乙兩束單色光組成的光束垂直入射到AC面上，在AB面上發生了全反射。若保持入射點O的位置不變，使光線繞O點順時針轉動時，甲光先從AB面上射出，則關于甲、乙兩束光的說法正確的是（　　）
A．在相同條件下做單縫衍射實驗，甲光的中央條紋寬度大
B．真空中甲光的傳播速度比乙光大
C．甲、乙以相同方向斜射入平行玻璃磚上表面，甲光從下表面的出射光線與入射光線的間距大
D．甲、乙光分別照射同一光電管，都產生了光電效應，甲光的遏止電壓大
【解答】解：A、因為甲光先從AB面上射出，所以甲光的臨界角大，則甲光的折射率小，甲光的頻率小，甲光的波長長，所以在相同條件下做單縫衍射實驗，甲光的波長長，則中央條紋寬度大，故A正確；
B、真空中甲光的傳播速度等于乙光的傳播速度，故B錯誤；
C.甲、乙以相同方向斜射入平行玻璃磚上表面，甲光的折射率小，則折射角大，則甲光從下表面的出射光線與入射光線的間距小，故C錯誤；
D、甲光的折射率大，則甲光的頻率小，根據愛因斯坦的光電效應方程有eUc＝hν﹣W0可知甲光的遏止電壓大小故D錯誤。
故選：A。
（2024 沙坪壩區校級模擬）某實驗小組用一細激光束與一個透明三棱柱做光的全反射實驗，如圖所示，三棱柱的截面為邊長等于L的等邊三角形，細激光束垂直于BC邊從S點射入三棱柱后，在AB的中點D處恰好發生全反射。已知該細激光束在AC邊的E點（圖中未標出）射出，光在真空中的傳播速度為c。下列判斷正確的是（　?。?br/>A．該三棱柱對該細激光束的折射率為2
B．該細激光束在三棱柱中的傳播速度等于光速c
C．該細激光束有一部分將會從S點垂直于BC邊射出
D．該細激光束第一次從S點傳播到E點的時間為
【解答】解：A、設該細激光束發生全反射的臨界角為C，光線在D處恰好發生全反射，入射角等于臨界角C，如圖所示。
由幾何關系可知C＝60°
由sinC，解得折射率n，故A錯誤；
B、該細激光束在三棱柱中的傳播速度為vc＜c，故B錯誤；
C、該細激光束在三棱柱中的光路圖如圖所示，可知光線將垂直于AC邊從E點射出，同時光線有一部分在E點反射回來，根據光路可逆原理可知，有一部分光線會從S點垂直于BC邊射出，故C正確；
D、由幾何關系可知，該細激光束第一次從S點傳播到E點的路程s＝2sin60°L，所需的時間t，故D錯誤。
故選：C。
題型6圓柱玻璃對光路的控制
（2024 宜興市校級三模）如圖所示，OBCD為半圓柱體玻璃的橫截面，OD為直徑，一束由紫光和紅光組成的復色光沿AO方向從真空射入玻璃，分別從B、C點射出，則（　?。?br/>A．從B點射出的是紅光
B．兩束光在半圓柱體玻璃中傳播時間相等
C．紫光在半圓柱體玻璃中傳播速度較大
D．逐漸減小入射角i，紅光先發生全反射
【解答】解：A．玻璃對紫光的折射率大于紅光，從B點射出的是紫光，故A錯誤；
B．設OD長度為d，折射角分別為θB、θC，連接BD、CD，如圖
根據
解得
光在玻璃中傳播時間為
可解得tB＝tC，故B正確；
C．根據，玻璃對紫光的折射率大于紅光，紫光在半圓柱體玻璃中傳播速度較小，故C錯誤；
D．紫光的折射率較大，由sinC可知，紫光的臨界角較小，而紫光射到玻璃內表面時入射角較大，所以逐漸減小入射角i，紫光先發生全反射，故D錯誤。
故選：B。
（2024 香坊區校級四模）如圖所示，一束復色光從真空中沿半圓形玻璃磚半徑方向射入，從玻璃磚射出后分成a、b兩束單色光。則下列說法正確的是（　　）
A．玻璃磚對a光的折射率為
B．a光在玻璃中的傳播速度比b光在玻璃中的傳播速度大
C．b光從玻璃射向真空發生全反射的臨界角為45°
D．經同一套雙縫干涉裝置發生干涉，b光干涉條紋間距比a光更寬
【解答】解：A．根據折射定律可知，玻璃磚對a光的折射率為，故A錯誤；
B．根據折射定律可知，玻璃磚對b光的折射率為，所以b光的折射率比a光的大，根據v可知a光在玻璃中的傳播速度比b光在玻璃中的傳播速度大，故B正確；
C．根據臨界角與折射率的關系，所以b光從玻璃射向空氣發生全反射的臨界角小于45°，故C錯誤；
D．b光的折射率比a光的大，b光的頻率比a光的頻率大，根據可知a光的波長大，根據，可知經過同一套雙縫干涉裝置發生干涉，b光干涉條紋間距比a光更窄，故D錯誤。
故選：B。
（2024 河池一模）如圖所示為半圓形玻璃磚的橫截面，直徑MN與水平面平行。由兩種單色光組成的細光束沿aM從MN邊射入玻璃磚，細光束進入玻璃磚后分成兩束光分別打到玻璃磚截面的b、c兩點處（入射到b、c兩點的兩束單色光分別稱為單色光b和單色光c），b、c兩點分別位于玻璃磚截面最低點的左右兩側。下列說法正確的是（　?。?br/>A．單色光b可能在b點發生全反射
B．在玻璃磚中，單色光b的速度比單色光c的大
C．單色光b的波長比單色光c的長
D．單色光b的頻率比單色光c的小
【解答】解：A．設光處M點入射的入射角為θ，到達b的折射角為α，到達b時的入射角為β，如圖
設單色光b的從玻璃射出時的折射角為γ，根據折射定律，有，
從圖中可知，單色光b的從玻璃射出時的入射角β大于從空氣射入玻璃時的折射角α，則∠γ＞∠θ
若γ≥90o，則單色光b能發生全反射，故A正確；
B．根據折射定律，結合題目的圖可知單色光b的折射率比單色光c的大，根據可知在玻璃磚中，單色光b的速度比單色光c的小，故B錯誤；
CD．單色光b的折射率比單色光c的大，根據折射率與頻率的關系，所以單色光b的頻率比單色光c的大，根據可知，單色光b的波長比單色光c的小，故CD錯誤。
故選：A。中小學教育資源及組卷應用平臺
專題29 光的折射 全反射
課標要求 知識要點 命題推斷
1、理解和掌屋射定律及應用。 2、理解和掌握全反射定律及應用。 考點一　折射定律的理解與應用 考點二　全反射現象的理解與應用 考點三　光路控制問題分析 題型：選擇題 1折射率的計算、折射定律的應用 2全反射定律的應用、光導纖維 3各種色光的比較與分析 4平行玻璃對光路的控制 5三棱鏡對光路的控制 6圓柱玻璃對光路的控制
考點一　折射定律的理解與應用
1．折射定律
(1)內容：如圖所示，折射光線與入射光線、法線處在同一平面內，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側；入射角的正弦與折射角的正弦成正比．
(2)表達式：＝n.
(3)在光的折射現象中，光路是可逆的．
2．折射率
(1)折射率是一個反映介質的光學性質的物理量．
(2)定義式：n＝.
(3)計算公式：n＝，因為v(4)當光從真空(或空氣)射入某種介質時，入射角大于折射角；當光由介質射入真空(或空氣)時，入射角小于折射角．
3．折射率的理解
(1)折射率由介質本身性質決定，與入射角的大小無關．
(2)折射率與介質的密度沒有關系，光密介質不是指密度大的介質．
(3)同一種介質中，頻率越大的色光折射率越大，傳播速度越?。?br/>(4)公式n＝中，不論是光從真空射入介質，還是從介質射入真空，θ1總是真空中的光線與法線間的夾角，θ2總是介質中的光線與法線間的夾角．
考點二　全反射現象的理解與應用
1．定義：光從光密介質射入光疏介質，當入射角增大到某一角度時，折射光線將消失，只剩下反射光線的現象．
2．條件：(1)光從光密介質射入光疏介質．(2)入射角大于或等于臨界角．
3．臨界角：折射角等于90°時的入射角，若光從光密介質(折射率為n)射向真空或空氣時，發生全反射的臨界角為C，則sinC＝.介質的折射率越大，發生全反射的臨界角越?。?br/>考點三　光路控制問題分析
平行玻璃磚、三棱鏡和圓柱體(球)對光路的控制：
類別 項目　 平行玻璃磚 三棱鏡 圓柱體(球)
結構 玻璃磚上下表面是平行的 橫截面為三角形 橫截面是圓
對光線的作用 通過平行玻璃磚的光線不改變傳播方向，但要發生側移 通過三棱鏡的光線經兩次折射后，出射光線向棱鏡底邊偏折 圓界面的法線是過圓心的直線，經過兩次折射后向圓心偏折
應用 測定玻璃的折射率 全反射棱鏡，改變光的傳播方向 改變光的傳播方向
（2024 成華區校級模擬）由折射率為n的透明材料制成、半徑為R的半圓柱形透明磚平放在桌面上，t＝0時刻，將激光束垂直AC面射到A點，在激光束沿AC方向以速度v勻速向C點平移的過程中，有光從圓弧面ABC射出的時間為（　?。?br/>A． B． C． D．
（2024 東莞市三模）如圖所示，一束復色光進入透明標準球形水珠，折射后分開成a、b兩束單色光，復色光入射角為θ，a、b兩束單色光的出射角分別為α1、α2（右側出射光與法線的夾角，未畫出），關于a、b兩束單色光，下列說法正確的是（　?。?br/>A．α1＜α2
B．在透明水珠中，a光比b光速度小
C．b光照射某金屬產生光電效應，那么用a光照射該金屬也一定能產生光電效應
D．無論怎么調整復色光的入射角θ，a、b光都不可能在右側界面全反射
（2024 洪山區校級模擬）如圖所示，液面上浮有一厚度不計、半徑為r的軟木塞，在它的圓心處插著一枚大頭針，調整大頭針插入軟木塞的深度，當液體中大頭針露在木塞外面的長度為h時，從液面上各個方向向液體中看，恰好看不到大頭針，則（　　）
A．液體的折射率為n
B．液體的折射率為n
C．若軟木塞的厚度不能忽略，液體折射率的測量值比實際值略小
D．若軟木塞浸入水中的深度不能忽略，液體折射率的測量值比實際值略小
（2024 鎮海區校級三模）截面如圖所示的直角棱鏡ABC，其中BC邊和CA邊鍍有全反射膜。細束白光以入射角θ＝60°從AB邊入射，然后經過BC、CA反射，又從AB邊射出。已知三角形AB邊的高為h，真空光速為c。對經過兩次反射，并從AB邊射出的光束，有（　　）
A．出射方向相對于入射方向的轉角大小與光的顏色有關
B．紫光在出射位置與入射位置間距最大
C．光在棱鏡中用時最短的光的折射率為
D．光在棱鏡當中傳播用時最短為
（2024 河西區校級模擬）ABCDE為單反照相機取景器中五棱鏡的一個截面示意圖，AB⊥BC，由a、b兩種單色光組成的細光束從空氣垂直于AB射入棱鏡，經兩次反射后光線垂直于BC射出，且在CD、AE邊只有a光射出，光路圖如圖所示，則a、b兩束光（　?。?br/>A．a光的頻率比b光的頻率大
B．b光比a光更容易發生明顯衍射現象
C．在真空中，a光的傳播速度比b光的大
D．以相同的入射角從空氣斜射入水中，b光的折射角較小
（2024 渾南區校級模擬）如圖所示，一束單色光以與三棱鏡AB面成45°角的方向斜射到AB面上的D點，折射光線照射到AC面恰好發生全反射，全反射后的光線直接照射到B點，已知玻璃磚對該單色光的折射率為，DB＝d，光在真空中傳播速度為c，下列說法正確的是（　?。?br/>A．該單色光在三棱鏡中的全反射臨界角為30°
B．三棱鏡頂角∠A＝15°
C．光從D點傳播到B點經過的路程為
D．光從D點傳播到B點所用的時間為
（2024 青羊區校級模擬）如圖所示為某種透明介質做成的等腰直角三棱鏡的截面示意圖。由a、b兩種單色光組成的細光束從空氣垂直于BC邊射入棱鏡，經兩次反射后光束垂直于BC邊射出，反射點分別在AB、AC邊的中點，且在反射點只有b光射出，光路圖如圖所示，已知AB＝AC＝2L，a光的折射率為n，真空中的光速為c。下列說法錯誤的是（　　）
A．該三棱鏡對a光的折射率n
B．在三棱鏡中b光的傳播速度大于a光的傳播速度
C．a光在三棱鏡中的傳播時間為
D．分別用a、b兩種單色光做雙縫干涉實驗，a光相鄰的干涉條紋間距更大
（2024 樂清市校級三模）如圖所示，△ABC為等腰直角三棱鏡的截面圖，ABa，P為AB邊上一點，Q是BC邊的中點。一束單色光自BC邊上的P點射入棱鏡，入射光線從垂直BC方向緩慢調整至平行BC方向。當入射光線垂直于AB邊時，BC邊恰好無光線射出；當入射光線平行于BC邊射入時，折射光線恰好經Q點反射后從AC邊射出。已知光在真空中的傳播速度為c，sin15°，則（　?。?br/>A．PB間的距離
B．經BC面一次反射后從AC面出射的光線不可能與入射光平行
C．P點入射角合適的情況下，經BC面一次反射后在AC面出射時可能發生全反射
D．緩慢調整入射方向的過程中，經BC面一次反射后從AC面出射的光線在玻璃中傳播的最短時間t
（2024 皇姑區校級模擬）光刻機是現代半導體工業的皇冠，我國研制的某型號光刻機的光源輻射出某一頻率紫外光，投影原理簡化如圖，等腰直角三角形ABC為三棱鏡橫截面，半球形玻璃磚半徑為R，O'O為玻璃磚對稱軸。間距的a、b兩束平行紫外光從棱鏡左側垂直AB邊射入，此角度射向半球形玻璃磚的光線已達到最強（光不能從三棱鏡的AC邊射出），反射后進入玻璃磚，最后會聚于O'O延長線上的M點。半球形玻璃磚折射率為，來自棱鏡的反射光關于軸線O'O對稱，光在真空中的傳播速度為c，下列正確的是（　?。?br/>A．三棱鏡折射率可能為1.3
B．改變光線在AB面的入射角，可使光線在AB面上發生全反射
C．進入半球形玻璃磚到第一次折射出玻璃磚的時間為
D．進入半球形玻璃磚到第一次折射出玻璃磚的時間為
（2024 五華區校級模擬）如圖所示為一均勻透明介質棱鏡的橫截面，橫截面為一斜邊長為2L的等腰直角三角形。一束紫光以i＝60°，從斜邊中點A入射，在EF邊上的P點發生反射后，射向BE邊上Q點（P、Q點均未標出），已知該介質對紫光的折射率為，紫光在真空中的波長為λ，光在真空中的光速為c，sin15，則下列說法正確的是（　　）
A．該光束進入棱鏡后波長變為λ
B．該光束在P點一定不發生全反射
C．該光束在棱鏡內的傳播時間為
D．若入射光為紅光，光束在A點折射后會射到PF間某點
題型1折射率的計算、折射定律的應用
（2024 濰坊三模）水晶球是用天然水晶加工而成的一種透明的球型物品。如圖甲所示為一個質量分布均勻的透明水晶球，半徑為a，過球心的截面如圖乙所示，PQ為直徑，一單色細光束從P點射入球內，折射光線與PQ夾角為37°，出射光線與PQ平行。已知光在真空中的傳播速度為c，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則（　　）
A．光束在P點的入射角為53°
B．“水晶球”的折射率為1.6
C．光在“水晶球”中的傳播速度為
D．光在“水晶球”中的傳播時間為
（2024 湖北模擬）用折射率n＝2的透明材料制成如圖所示的“陰影”薄工件，長方形ABCD長為2a、寬為a；空白區域是以O為圓心，半徑為a的半圓。圓心O處有一點光源，只考慮直接射向工件DABC的光線，不考慮光在工件內反射，光在真空中傳播的速度為c，下列說法正確的是（　?。?br/>A．光線從工件DABC邊射出的區域總長度為
B．光線從工件DABC邊射出的區域總長度為
C．從工件DABC邊射出的光線中，光在工件中傳播所用的最長時間為
D．從工件DABC邊射出的光線中，光在工件中傳播所用的最長時間為
（2024 常州三模）如圖所示，一束激光從玻璃磚的上表面斜射入玻璃磚，入射角為θ＝45°，玻璃磚的厚度為h。若玻璃磚對該激光的折射率為n，光在真空中的傳播速度為c，則該激光從玻璃磚上表面傳播到下表面所需的時間為（　?。?br/>A． B．
C． D．
題型2全反射定律的應用、光導纖維
（2024 西湖區校級模擬）如圖所示，OBCD為半圓柱體玻璃的橫截面，OD為直徑，一束由紫光和紅光組成的復色光沿AO方向從空氣射入玻璃，可在玻璃圓弧外側觀察到兩束光分別從B、C點射出。記AO與DO延長線之間的夾角為θ，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．光線OC為紫光
B．增大θ時，在玻璃圓弧外側觀察到紫光先消失
C．不論θ多大，在玻璃圓弧內表面不會發生全反射
D．兩束光在玻璃中分別沿OB、OC傳播的時間tOB＜tOC
（2024 中山區校級模擬）如圖所示，直角梯形玻璃磚ABCD，其中BCDE是正方形，∠A＝30°?，F有兩束單色光組成的復合光從AD的中點M平行AB邊射入，折射光線a、b分別到E點和B點，則有（　?。?br/>A．玻璃磚對b光的折射率為
B．射到E點的光線不會發生全反射
C．射到E點的光線會發生全反射，且反射光過BC中點
D．在玻璃磚中a光速度大于b光速度
（2024 二模擬）近日，工信部披露的最新數據顯示，2023年我國光纜線路建設取得顯著成果，新建光纜線路長度達473.8萬公里，使得全國光纜線路總長度一舉突破6432萬公里。光纜線路主要用于光信息傳輸，在鋪設的過程中，盡量不要彎曲。如圖所示，一段折射率為n、橫截面是圓面的光導纖維，截面半徑為r，在鋪設的過程中彎曲成了一段圓弧，圓弧的圓心到光導纖維的中心軸線的距離為R，光導纖維外部可認為是真空區域。現有一束光垂直于光導纖維左端截面射入，為了保證這束光經反射后均能從右端面射出，則光導纖維的折射率n至少為（　?。?br/>A． B． C． D．
題型3各種色光的比較與分析
（2024 城中區校級三模）一束復色光從空氣射入光導纖維后分成a、b兩束單色光，光路如圖所示。則a、b兩束光中（　　）
A．a光頻率小，發生全反射的臨界角小
B．a光頻率大，發生全反射的臨界角小
C．a光在該光導纖維中傳播速度更大
D．a光在該光導纖維中傳播速度更小
（2024 重慶模擬）有a、b、c、d四種單色光，在水中的折射率分別為na、nb、nc、nd。a光和b光從水中斜射向空氣的折射光路如圖甲所示；b光和c光從空氣斜射向水中的折射光路如圖乙所示；c光和d光從水中斜射向空氣，d光的折射光路如圖丙所示（c光發生全反射）。則可判斷（　?。?br/>A．nd＜nc＜nb＜na B．nc＜nd＜nb＜na
C．nd＜nb＜nc＜na D．nd＜nc＜na＜nb
（2024 河西區二模）可見光為我們呈現了色彩斑斕的世界和各種有趣的現象。用紅光和藍光完成各種實驗，以下說法中正確的是（　?。?br/>A．紅光和藍光分別射入同一塊玻璃磚，藍光在玻璃磚中的傳播速度更大
B．紅光和藍光分別從純水射向空氣，藍光發生全反射的臨界角更大
C．用同樣的裝置進行雙縫干涉實驗，藍光相鄰兩亮條紋間的間距更大
D．用紅光進行單縫衍射實驗，狹縫越窄，衍射后在屏上產生的中央亮條紋越寬
題型4平行玻璃對光路的控制
（多選）（2024 河南二模）人造樹脂是常用的眼鏡鏡片材料。如圖所示，一束單色藍光照射在一人造樹脂立方體上，經折射后，射在桌面上的P點。已知光線的入射角為30°，OA＝6cm，AB＝18cm，BP＝12cm，光速c＝3×108m/s，下列說法正確的是（　?。?br/>A．材料對藍光的折射率為
B．藍光在介質中的傳播時間為10﹣9s
C．順時針旋轉入射光線至合適位置，可以在樹脂上表面出現全反射現象
D．若將入射光換成紅光，則P點將向右移動
（2024 香坊區校級模擬）如圖所示，正方形ABCD為一個立方體冰塊的截面，從空氣中的Q點射出一束單色光經M點射入冰面內，入射角為θ，但具體角度無法測量，光線在AB邊上的N點射出，QM連線的延長線與AB邊交于P點，已知MP和MN的長度，下列說法正確的是（　　）
A．光線進入冰塊后頻率變大
B．光線進入冰塊后傳播速度變大
C．無法求出冰塊的折射率
D．減少θ角，光線在AB邊可能會發生全反射
（2024 合肥三模）如圖所示，矩形ABCD為某透明介質的截面，AB＝2AD，O為AD邊的中點，一束單色光從O點斜射入玻璃磚，折射光線剛好在AB面發生全反射，反射光線剛好照射到C點，則透明介質對光的折射率為（　?。?br/>A．1.25 B．1.35 C．1.45 D．1.55
題型5三棱鏡對光路的控制
（2024 河西區校級模擬）如圖所示，等腰直角三角形△ABC為一棱鏡的橫截面，AB＝AC。由甲、乙兩種單色光組成的一細光束，從AB邊射入三棱鏡，調整入射方向發現，當入射光束垂直AB邊入射時，恰好只有甲光從BC邊射出，則下列判斷正確的是（　?。?br/>A．甲光的全反射臨界角小于乙光的全反射臨界角
B．甲光在玻璃磚中傳播速度比乙光小
C．用完全相同的楊氏雙縫干涉儀做雙縫干涉實驗，甲光的條紋要比乙光的條紋寬
D．若甲、乙兩光均能使某金屬發生光電效應，則由甲光照射產生的光電子最大初動能更大
（2024 和平區模擬）潛水艇內的人員為了觀察水面上的情況，需要升起潛望鏡，潛望鏡內的主要光學元件是全反射棱鏡。如圖所示，ABC為全反射棱鏡，它的主截面是等腰直角三角形，甲、乙兩束單色光組成的光束垂直入射到AC面上，在AB面上發生了全反射。若保持入射點O的位置不變，使光線繞O點順時針轉動時，甲光先從AB面上射出，則關于甲、乙兩束光的說法正確的是（　　）
A．在相同條件下做單縫衍射實驗，甲光的中央條紋寬度大
B．真空中甲光的傳播速度比乙光大
C．甲、乙以相同方向斜射入平行玻璃磚上表面，甲光從下表面的出射光線與入射光線的間距大
D．甲、乙光分別照射同一光電管，都產生了光電效應，甲光的遏止電壓大
（2024 沙坪壩區校級模擬）某實驗小組用一細激光束與一個透明三棱柱做光的全反射實驗，如圖所示，三棱柱的截面為邊長等于L的等邊三角形，細激光束垂直于BC邊從S點射入三棱柱后，在AB的中點D處恰好發生全反射。已知該細激光束在AC邊的E點（圖中未標出）射出，光在真空中的傳播速度為c。下列判斷正確的是（　　）
A．該三棱柱對該細激光束的折射率為2
B．該細激光束在三棱柱中的傳播速度等于光速c
C．該細激光束有一部分將會從S點垂直于BC邊射出
D．該細激光束第一次從S點傳播到E點的時間為
題型6圓柱玻璃對光路的控制
（2024 宜興市校級三模）如圖所示，OBCD為半圓柱體玻璃的橫截面，OD為直徑，一束由紫光和紅光組成的復色光沿AO方向從真空射入玻璃，分別從B、C點射出，則（　?。?br/>A．從B點射出的是紅光
B．兩束光在半圓柱體玻璃中傳播時間相等
C．紫光在半圓柱體玻璃中傳播速度較大
D．逐漸減小入射角i，紅光先發生全反射
（2024 香坊區校級四模）如圖所示，一束復色光從真空中沿半圓形玻璃磚半徑方向射入，從玻璃磚射出后分成a、b兩束單色光。則下列說法正確的是（　?。?br/>A．玻璃磚對a光的折射率為
B．a光在玻璃中的傳播速度比b光在玻璃中的傳播速度大
C．b光從玻璃射向真空發生全反射的臨界角為45°
D．經同一套雙縫干涉裝置發生干涉，b光干涉條紋間距比a光更寬
（2024 河池一模）如圖所示為半圓形玻璃磚的橫截面，直徑MN與水平面平行。由兩種單色光組成的細光束沿aM從MN邊射入玻璃磚，細光束進入玻璃磚后分成兩束光分別打到玻璃磚截面的b、c兩點處（入射到b、c兩點的兩束單色光分別稱為單色光b和單色光c），b、c兩點分別位于玻璃磚截面最低點的左右兩側。下列說法正確的是（　?。?br/>A．單色光b可能在b點發生全反射
B．在玻璃磚中，單色光b的速度比單色光c的大
C．單色光b的波長比單色光c的長
D．單色光b的頻率比單色光c的小

展開更多......

收起↑