?光的折射
知識點：光的折射
一、折射定律
1．光的反射
(1)反射現(xiàn)象：光從第1種介質(zhì)射到該介質(zhì)與第2種介質(zhì)的分界面時，一部分光會返回到第1種介質(zhì)的現(xiàn)象．
(2)反射定律：反射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，反射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；反射角等于入射角．
2．光的折射
(1)折射現(xiàn)象：光從第1種介質(zhì)射到該介質(zhì)與第2種介質(zhì)的分界面時，一部分光會進入第2種介質(zhì)的現(xiàn)象．
(2)折射定律
折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比，即＝n12(式中n12是比例常數(shù))．
(3)在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的．
二、折射率
1．定義
光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫作這種介質(zhì)的絕對折射率，簡稱折射率，即n＝.
2．折射率與光速的關(guān)系
某種介質(zhì)的折射率，等于光在真空中的傳播速度c與光在這種介質(zhì)中的傳播速度v之比，即n＝.
3．理解
由于c＞v，故任何介質(zhì)的折射率n都大于(填“大于”“小于”或“等于”)1.
技巧點撥
一、折射定律
1．光的折射
(1)光的方向：光從一種介質(zhì)斜射進入另一種介質(zhì)時，傳播方向要發(fā)生變化．
(2)光的傳播速度：由v＝知，光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，傳播速度一定發(fā)生變化．
注意：當光垂直界面入射時，光的傳播方向不變，但這種情形也屬于折射，光的傳播速度仍要發(fā)生變化．
(3)入射角與折射角的大小關(guān)系：當光從折射率小的介質(zhì)斜射入折射率大的介質(zhì)時，入射角大于折射角，當光從折射率大的介質(zhì)斜射入折射率小的介質(zhì)時，入射角小于折射角．
2．折射定律的應用
解決光的折射問題的基本思路：
(1)根據(jù)題意畫出正確的光路圖．
(2)利用幾何關(guān)系確定光路圖中的邊、角關(guān)系，要注意入射角、折射角是入射光線、折射光線與法線的夾角．
(3)利用折射定律n＝、折射率與光速的關(guān)系n＝列方程，結(jié)合數(shù)學三角函數(shù)的關(guān)系進行運算．
二、折射率
1．對折射率的理解
(1)折射率
n＝，θ1為真空中的光線與法線的夾角，不一定為入射角；而θ2為介質(zhì)中的光線與法線的夾角，也不一定為折射角．
(2)折射率n是反映介質(zhì)光學性質(zhì)的物理量，它的大小由介質(zhì)本身和光的頻率共同決定，與入射角、折射角的大小無關(guān)，與介質(zhì)的密度沒有必然聯(lián)系．
2．折射率與光速的關(guān)系：n＝
(1)光在介質(zhì)中的傳播速度v跟介質(zhì)的折射率n有關(guān)，由于光在真空中的傳播速度c大于光在任何其他介質(zhì)中的傳播速度v，所以任何介質(zhì)的折射率n都大于1.
(2)某種介質(zhì)的折射率越大，光在該介質(zhì)中的傳播速度越?。?br /> 例題精練
1．（浙江）用激光筆照射透明塑料制成的光盤邊緣時觀察到的現(xiàn)象如圖所示。入射點O和兩出射點P、Q恰好位于光盤邊緣等間隔的三點處，空氣中的四條細光束分別為入射光束a、反射光束b、出射光束c和d。已知光束a和b間的夾角為90°，則（　?。?br />
A．光盤材料的折射率n＝2
B．光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速的三分之二
C．光束b、c和d的強度之和等于光束a的強度
D．光束c的強度小于O點處折射光束OP的強度
【分析】依題意畫出光路圖，由幾何關(guān)系求得在O點的入射角和折射角的值，由折射定律求得材料的折射率；由介質(zhì)中光速與真空中光速的關(guān)系式求得光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速的倍數(shù)關(guān)系；由能量守恒定律分析各光速強度之間的關(guān)系，依據(jù)無能量損失時，入射光的強度等于反射光和折射光的強度之和進行解析。
【解答】解：AB、依題意的光路圖如右圖所示，
由題意可知：∠OO′P＝120°，可得在O點處的折射角：γ＝30°，
由題意可知：α+β＝90°，由反射定律得：α＝β，解得：α＝β＝45°，
由折射定律得：n＝，
光在光盤內(nèi)的速度：v＝
光盤材料的折射率n＝，光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速的，故AB錯誤；
C、由能量守恒定律可知：若忽略光在傳播過程的能量衰減，則光束a的強度應等于光束b、c、d和e的強度之和，若考慮光在傳播過程的能量衰減，則光束a的強度應大于光束b、c、d和e的強度之和，總之光束a的強度應一定大于光束b、c和d的強度之和，故C錯誤。
D、在P點處光束OP為入射光束，而光束c和光束PQ分別為折射和反射光束，由能量守恒定律可知：在P點處光束OP的強度等于光束c和光束PQ的強度之和，因此無論是否考慮傳播過程能量衰減，光束c的強度一定小于O點處折射光束OP的強度，故D正確。
故選：D。

【點評】本題考查了幾何光學中折射定律的應用，以及在光傳播過程中能量守恒的相關(guān)問題，較簡單屬基礎(chǔ)題目。需理解在無能量損失的情況下，入射光的強度等于反射光和折射光的強度之和。
2．（海淀區(qū)校級月考）一束復色光以入射角i從玻璃界面MN射向空氣時分成a、b、c三束光，如圖所示，則下面說法中不正確的是（　?。?br />
A．在玻璃中a光速度最大
B．c光的光子頻率最大
C．在真空中b光速度最大
D．若逐漸增大入射角i，c光將首先消失
【分析】由圖看出三束光的入射角i相同，a光的折射角最小，c光的折射角最大，根據(jù)折射定律分析折射率大小關(guān)系，再根據(jù)v＝分析速度關(guān)系，根據(jù)折射定律明確增大入射角時哪一束光先消失。
【解答】解：AC、由圖看出三束光的入射角i相同，a光的折射角最小，c光的折射角最大，根據(jù)折射定律n＝得知，a光的折射率最小，由v＝分析得知，在玻璃中a光的速度最大，c光的速度最小，故A正確，C錯誤；
B、a光的折射率最小，c光的折射率最大，則a光的頻率最小，c光的頻率最大，故B正確；
C、c光的折射率最大，所以若逐漸增大入射角i，c光的折射角最先達到90°，故c光最先消失，故D正確。
本題選錯誤的，
故選：C。
【點評】本題關(guān)鍵考查折射定律以及光的頻率、波長、波速等與折射率的關(guān)系，要注意在求介質(zhì)的折射率時，是由空氣中的角的正弦值與介質(zhì)中角的正弦值的比值。
隨堂練習

1．（相城區(qū)校級月考）一束光從空氣射向折射率為的某種介質(zhì)，若反向光線與折射光線垂直，已知真空中的光速為c，則下列說法正確的是（　　）
A．光的入射角為30° B．介質(zhì)中的光速為c
C．光的入射角為60° D．光的入射角為45°
【分析】根據(jù)反射光線與折射光線垂直可知反射角和折射角之和為90°，根據(jù)折射定律求解入射角；由v＝求解光在介質(zhì)中的傳播速度。
【解答】解：設入射角為i，折射角為r，則反射角為i，
根據(jù)題意，由幾何關(guān)系可得，i+r＝90°，
由折射定律有n＝＝，
聯(lián)立解得i＝60°，
所以光在介質(zhì)中的傳播速度為v＝＝＝，故C正確，ABD錯誤。
故選：C。

【點評】解決該題需要正確利用題意中反射角和折射角之和為90°，熟記折射定律的表達式以及光在介質(zhì)中的傳播速度求解公式。
2．（丹東一模）一束由A、B兩種單色光組成的復色光，在真空中以一定的角度從三棱鏡的一側(cè)射入，從另一側(cè)射出，光路如圖所示。下列說法正確的是（　?。?br />
A．在同種介質(zhì)中，B光的波長比A光的波長短
B．A、B兩種光在該棱鏡中的傳播速度一樣大
C．若B光能使某種金屬發(fā)生光電效應，A光也能使該金屬發(fā)生光電效應
D．用同一雙縫干涉裝置實驗時，A光的條紋間距比B光的窄
【分析】由兩束光的偏折程度大小判斷兩光的折射率大小，則可知兩光的頻率大小，可知在同種介質(zhì)中波長長短關(guān)系；根據(jù)v＝可知兩種光在該棱鏡中的傳播速度不一樣大；根據(jù)發(fā)生光電效應的條件可判斷A光是否能使該金屬發(fā)生光電效應；根據(jù)△x＝可比較用同一雙縫干涉裝置實驗時條紋間距的大小。
【解答】解：A、由光路圖可知，兩束光以相同的角度入射，B光的偏折程度大，所以B光的折射率比A光的折射率大，則B光的頻率比A光的頻率大，可知在同種介質(zhì)中，B光的波長比A光的波長短，故A正確；
B、根據(jù)v＝可知，AB兩種光在該棱鏡中的傳播速度不一樣大，故B錯誤；
C、因為發(fā)生光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，因為B光的頻率比A光的頻率大，則B光能使某種金屬發(fā)生光電效應，A光不一定能使該金屬發(fā)生光電效應，故C錯誤；
D、根據(jù)△x＝可知用同一雙縫干涉裝置實驗時，A光的條紋間距比B光的寬，故D錯誤。
故選：A。
【點評】本題考查了光的折射、干涉及光電效應等問題，考查知識點全面，重點突出，充分考查了學生掌握知識與應用知識的能力。
3．（江蘇模擬）玻璃中有一個球形氣泡。一束平行光射入氣泡，下列光路圖中正確的是（　?。?br /> A． B．
C． D．
【分析】光由光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角，光由光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)時，折射角小于入射角，由此可求解。
【解答】解：光從玻璃進入空氣，即由光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)，入射角小于折射角，后來又從玻璃進入空氣，則入射角大于折射角，其光路圖如圖所示，故B正確，ACD錯誤。
故選：B。

【點評】本題考查了光的折射，關(guān)鍵是作出光路圖輔助分析，本題難度較小，考查了學生掌握知識與應用知識的能力。
4．（六合區(qū)校級月考）如圖所示，折射率為的三棱鏡，橫截面為直角三角形ABC，∠A＝90°，∠B＝30°，D為AB邊上一點，且xBD＝2xDA。一束平行光平行于BC從AB邊射入三棱鏡，光在真空中傳播的速度為c。下列說法正確的是（　?。?br />
A．光在AB邊的折射角為45°
B．光在三棱鏡中的傳播速度為c
C．光從BD之間入射，能從BC邊射出
D．光從AD之間入射，不能從AC邊射出
【分析】從圖中得到AB邊入射的入射角，根據(jù)折射定律，可以計算折射角，畫出折射光線，根據(jù)折射定律可以計算發(fā)生全反射的臨界角，可判斷是否有光線射出。
【解答】解：A、折射率，由圖得，入射角為i＝60°，故折射角為r＝30°，故A錯誤；
B、光在三棱鏡中的傳播速度，故B錯誤；
C、光從BD之間入射，折射角為r＝30°。也就是在射入BC邊界時，入射角為60°，又因為
，發(fā)生了全反射，光不能從BC邊射出，故C錯誤；
D、光從AD之間入射，折射角為r＝30°，也就是在射入AC邊界時，入射角也為60°，大于臨界角，故發(fā)生全反射，光不能從AC邊射出，故D正確；

故選：D。
【點評】本題關(guān)鍵是畫出光路圖，利用折射定律求解發(fā)生全反射的臨界角。
綜合練習
一．選擇題（共15小題）
1．（日照一模）下列現(xiàn)象屬于折射現(xiàn)象的是（　?。?br /> A．白光經(jīng)過楊氏雙縫得到彩色圖樣
B．白光照射肥皂膜呈現(xiàn)彩色圖樣
C．白光經(jīng)過三棱鏡得到彩色圖樣
D．白光照射單縫后，在光屏上出現(xiàn)彩色條紋
【分析】明確光學中的干涉，衍射現(xiàn)象的成因及圖樣，從而確定哪一種現(xiàn)象是折射現(xiàn)象。
【解答】解：A、白光經(jīng)過楊氏雙縫得到彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象，故A錯誤；
B、白光照射肥皂膜呈現(xiàn)彩色圖樣是光的薄膜干涉現(xiàn)象，故B錯誤；
C、白光經(jīng)過三棱鏡得到彩色圖樣是光的折射現(xiàn)象，故C正確；
D、白光照射單縫后，在光屏上出現(xiàn)彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象，故D錯誤。
故選：C。
【點評】本題考查光學上的一些現(xiàn)象，干涉，衍射等，明確每一種現(xiàn)象的成因及圖樣是解決本題的關(guān)鍵，注意每個現(xiàn)象的成因也是學生容易出現(xiàn)混亂的地方。
2．（江蘇模擬）如圖所示，△ABC是一直角三棱鏡的橫截面，∠A＝30°，∠B＝90°。一細光束從AB邊上的D點以與AB邊成45°角射入三棱鏡，AD長度為a，AC長度為2a，三棱鏡的折射率為n＝，光在真空中的傳播速度為c，不考慮多次反射。下列說法正確的是（　　）

A．光在三棱鏡中發(fā)生全反射的臨界角為30°
B．光在AC面上一定發(fā)生全反射
C．光在BC面上一定發(fā)生全反射
D．光束在三棱鏡中傳播的時間為
【分析】根據(jù)臨界角的定義求解臨界角，再根據(jù)光路圖確定光是否在AC或BC面上發(fā)生全反射；根據(jù)幾何知識求出該光束從射入三棱鏡到第一次射出三棱鏡的傳播距離，由v＝求出光束在三棱鏡中傳播速度，從而求得傳播時間。
【解答】解：A、根據(jù)臨界角的定義可知，，解得臨界角C＝45°，故A錯誤；
B、光線在AB界面上發(fā)生折射，光路圖如圖所示，因，故AB面折射角r＝30°。因為∠A＝30°，所以在△ADE中，△ADE是等腰三角形，根據(jù)幾何關(guān)系可得光束在AC界面上的入射角i2＝60°，大于臨界角，因此光線在AC邊發(fā)生全反射，故B正確；
C、根據(jù)幾何關(guān)系可知，光束從BC邊垂直射出，出射光線與BC界面的夾角為90°，故C錯誤
D、由幾何關(guān)系有AD＝DE＝a，AE＝2ADcos30°，EF＝（AC﹣AE）cos30°，根據(jù)公式，聯(lián)立解得，故D錯誤。
故選：B。

【點評】本題的關(guān)鍵是掌握全反射條件，要知道當光從介質(zhì)射向空氣時就要考慮能否發(fā)生全反射；要能根據(jù)題意作出光路圖，利用光的幾何特性，來尋找角與角的關(guān)系，求出光程，即可求出光在介質(zhì)中的時間。
3．（紅橋區(qū)校級期中）如圖所示，ABC為直角三棱鏡，∠A＝30°，∠B＝90°，一束單色光從AB邊上的D點平行AC射入，折射光線剛好交于C點，已知BD＝AD，則三棱鏡的折射率為（　?。?br />
A． B． C． D．
【分析】根據(jù)題意作出光路圖，由幾何關(guān)系求出入射角與折射角，然后根據(jù)折射率的定義求出折射率。
【解答】解：設BC長為d，由幾何關(guān)系可得，AB＝d，BD＝d，
由幾何關(guān)系，光束在D點的入射角i＝60°，
設折射角為r，則幾何關(guān)系sinr＝＝，
則折射率n＝＝＝，故A正確，BCD錯誤。
故選：A。

【點評】本題考查了光的折射問題，處理幾何光學題問題的關(guān)鍵是，分析清楚光的傳播過程，作出光路圖，應用幾何知識求出入射角與折射角，應用折射率公式即可解題。
4．（山東月考）彩虹是由陽光進入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后離開水滴時再折射一次形成。彩虹形成的示意圖如圖所示，一束白光L由左側(cè)射入水滴，a、b是白光射入水滴后經(jīng)過一次反射和兩次折射后的兩條出射光線（a、b是單色光）。下列關(guān)于a光與b光的說法正確的是（　?。?br />
A．水滴對a光的折射率小于對b光的折射率
B．a(chǎn)光在水滴中的傳播速度小于b光在水滴中的傳播速度
C．用同一臺雙縫干涉儀做光的雙縫干涉實驗，a光相鄰的亮條紋間距大于b光的相鄰亮條紋間距
D．a(chǎn)、b光在水滴中傳播的波長都比各自在真空中傳播的波長要長
【分析】根據(jù)光線進入水滴時偏折程度分析水滴對兩光折射率的大小關(guān)系，根據(jù)光速與折射率關(guān)系v＝分析兩光在水滴中傳播速度的關(guān)系，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式△x＝λ比較條紋間距的寬窄；根據(jù)n＝＝＝，分析光在水滴中與在真空中的波長關(guān)系。
【解答】解：A、白光L進入水滴時，a、b兩光的入射角相等，而折射角不等，且a光的折射角較小，根據(jù)折射率定義式n＝知水滴對a光的折射率大于對b光的折射率，故A錯誤；
B、水滴對a光的折射率大于對b光的折射率，根據(jù)光速與折射率關(guān)系v＝分析知道a光在水滴中的傳播速度小于b光在水滴中的傳播速度，故B正確；
C、折射率越大的光波長越短，即知a光波長較短，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式△x＝λ，可知a光相鄰的亮條紋間距小于b光的相鄰亮條紋間距，故C錯誤；
D、設光在真空中的波長為λ0，在水滴中波長為λ，頻率為f，根據(jù)n＝＝＝，知n＞1，所以，λ＜λ0，即a、b光在雨滴中傳播的波長都比各自在真空中傳播的波長要短，故D錯誤。
故選：B。
【點評】解決本題時，首先需要根據(jù)光路圖并結(jié)合折射定律分析兩光的折射率大小關(guān)系，知道折射率越大的光其波長越短，熟記光速公式v＝和雙縫干涉條紋間距公式△x＝λ，并能熟練運用。
5．（湖北期末）如圖所示，一透明玻璃半球豎直放置，OO′為其對稱軸，O為球心，球半徑為R，半球左側(cè)為圓面，右側(cè)為半球面。現(xiàn)有一束平行光從其左側(cè)垂直于圓面射向玻璃半球，玻璃半球?qū)υ摴獾恼凵渎蕿?，真空中的光速為c，不考慮光在玻璃中的多次反射，則從左側(cè)射入剛好能從右側(cè)半球面射出的入射光束偏折后到與對稱軸OO′相交所用的傳播時間t為（　?。?br />
A．R B．R C． D．R
【分析】先分析全反射現(xiàn)象，求出到C點時間，再求出在玻璃外運動時間即可。
【解答】解：設光射到半球面上的C點剛好發(fā)生全反射，如圖
則由折射定律有
n＝
可得入射角為i＝45°，折射角為r＝90°，在△OCD中LCD＝R
在半球內(nèi)部，入射光線到C點的距離為
LC＝R
光在玻璃中的傳播速度為
v＝
光從入射點傳播到D點的時間為
t＝
聯(lián)立解得
t＝
故C正確，ABD錯誤。
故選：C。

【點評】本題考查光的折射定律，在處理全反射現(xiàn)象問題時，要注意臨界角和折射率的關(guān)系。
6．（昆山市校級模擬）在用兩面平行的玻璃磚測定玻璃的折射率的實驗中，其實驗光路如圖所示，對實驗中的一些具體問題，下列說法錯誤的是（　?。?br />
A．為了減少作圖誤差，C和D的距離應適當取大一些
B．若A、B的距離較大時，通過玻璃磚會看不到A、B的像
C．為了減少測量誤差，A、B連線與法線NN′的夾角應適當大一些
D．若A、B連線與法線NN′間夾角過大時，有可能在bb′一側(cè)看不清A、B的像
【分析】A、B及C、D之間的距離適當大些，這樣引起的角度的誤差較小，可提高精度；
入射角θ1盡量大些，折射角也會大些，角度的相對誤差會減小；
根據(jù)光路可逆性原理可知，折射光線不會在玻璃磚的內(nèi)表面發(fā)生全反射.
【解答】解：A、折射光線是通過C、D的直線來確定的，大頭針間的距離太小，引起的角度會較大，故C和D的距離應適當取大一些，可以提高準確度，故A正確；
B、根據(jù)光路可逆性原理可知，光線一定會從下表面射出，折射光線不會在玻璃磚的下表面發(fā)生全反射，則即使A、B的距離較大時，通過玻璃磚仍然可以看到A、B的像，故B錯誤；
C、A、B連線作為入射光線，A、B連線與法線NN'的夾角即為入射角θ1，入射角盡量大些，折射角也會大些，折射現(xiàn)象較明顯，角度的相對誤差會減小，故C正確；
D、若A、B連線與法線NN'間夾角過大時，光線從下表面射出時光強減弱，有可能在bb'一側(cè)看不清A、B的像，故D正確.
本題選錯誤的，故選：B。
【點評】用插針法測定玻璃磚折射率時，大頭針間的距離和入射角都應適當大些，可減小角度引起的相對誤差，提高精度.
7．（常州期末）如圖所示，a、b兩束單色光射向半圓形玻璃磚的圓心O，折射后從玻璃磚的同一點射出，則（　?。?br />
A．玻璃對a光的折射率小于對b光的折射率
B．a(chǎn)光光子的動量大于b光光子的動量
C．在玻璃中，a光的速度大于b光的速度
D．a(chǎn)、b光通過同一個雙縫干涉裝置，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距
【分析】根據(jù)光線的偏折程度比較折射率大小，從而得出波長的大小關(guān)系，由λ＝分析光子動量大小，由v＝分析光在玻璃中速度大小，結(jié)合雙縫干涉條紋間距公式△x＝λ分析干涉條紋間距關(guān)系。
【解答】解：A、a、b兩束單色光射向半圓形玻璃磚的圓心O，折射后從玻璃磚的同一點射出，則兩光線折射角相同，根據(jù)可知，a光折射率大，b光折射率小，故A錯誤；
B、a光折射率大，則a光的頻率高，波長短，，故a光光子的動量大于b光光子的動量，故B正確；
C、在玻璃中根據(jù)速度公式可得，故a光的速度小于b光的速度，故C錯誤；
D、a光的頻率高，波長短，a、b光通過同一個雙縫干涉裝置，根據(jù)干涉條紋間距公式可知a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距，故D錯誤。
故選：B。
【點評】解決本題的突破口在于通過光的偏折程度比較出光的折射率的大小，從而分析出頻率、波長等大小關(guān)系，進一步分析光子的動量、光速、干涉條紋間距的大小。
8．（秦淮區(qū)校級月考）如圖，a和b兩單色光，以適當?shù)慕嵌认虬雸A形玻璃磚射入真空，出射光線都從圓心O沿Oc方向射出，則下列說法正確的是（　　）

A．a(chǎn)光的頻率比b光的小
B．a(chǎn)光的全反射臨界角比b光的小
C．分別通過同一雙縫干涉裝置，a光比b光的相鄰亮條紋間距大
D．兩光在同一介質(zhì)中傳播，a光的傳播速度比b光的大
【分析】本題應根據(jù)光的偏折程度比較a、b兩束光的折射率大小，并比較出頻率的大小，由臨界角與折射率的關(guān)系判斷；由v＝比較光在介質(zhì)中的速度大小，根據(jù)波長的大小，分析條紋間距的寬度．
【解答】解：A、由圖看出a光的偏折角大于b光的偏折角，根據(jù)折射定律可知a光的折射率大于b光的折射率，根據(jù)頻率與折射率的關(guān)系可知，a光的頻率大于b光的頻率，故A錯誤；
B、a光的折射率大，b光的折射率小，根據(jù)sinC＝可知，a光的全反射臨界角比b光的小，故B正確；
C、a光的頻率大，則波長小，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式△x＝可知，a光比b光的相鄰亮條紋間距小，故C錯誤；
D、a光的折射率大，b光的折射率小，根據(jù)v＝，兩光在同一介質(zhì)中傳播，a光的傳播速度比b光的傳播速度小，故D錯誤。
故選：B。
【點評】解決本題的關(guān)鍵通過光的偏折程度比較出光的折射率的大小，掌握折射率、頻率、波長、在介質(zhì)中的速度大小等大小關(guān)系．
9．（臨朐縣校級月考）酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上你會看到在一定距離之外的地面顯得格外明亮，仿佛是一片“水面”，似乎還能看到遠處車、人的倒影。但當你靠近“水面”時，它也隨你的靠近而后退，該現(xiàn)象是由下列光的哪種現(xiàn)象造成的（　?。?br /> A．光的折射 B．光的全反射 C．光的干涉 D．光的衍射
【分析】發(fā)生全反射的條件是光從密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，入射角大于臨界角，根據(jù)全反射知識進行分析．
【解答】解：酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上，地面附近層的空氣溫度比上層高，密度比上層小，折射率比上層小，光照射到地表時發(fā)生全反射，故ACD錯誤，B正確。
故選：B。
【點評】主要是要明白課本上見過的類似沙漠蜃景現(xiàn)象的原理，應用理論來分析生活中的現(xiàn)象，難度稍大．
10．（瓦房店市校級期末）如圖，一束白光沿半徑方向從A點射入半圓形玻璃磚，在O點發(fā)生反射和折射，折射光照在光屏上，a、b為折射光的上下邊界，c為反射光，若入射點由A向B緩慢移動，并保持白光沿半徑方向入射到O點，可以觀察到各色光在光屏上陸續(xù)消失，在光帶完全消失之前，下列說法正確的有（　　）

A．c光逐漸變暗
B．a(chǎn)b光帶逐漸變亮
C．a(chǎn)光與b光相比，a光先消失
D．單色光a通過玻璃磚所需的時間小于單色光b通過玻璃磚所需的時間
【分析】光線從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)，隨入射角的增大，反射光將加強，折射光減弱，當入射角達到全反射臨界角時該光將發(fā)生全反射，從光屏上消失，分析臨界角大小可得出最先發(fā)生全反射的光，即為光屏上最先消失的光；根據(jù)光的偏折程度，即可判斷折射率的大小，由v＝分析光在玻璃磚中的傳播速度大小，來比較傳播時間關(guān)系。
【解答】解：AB、入射點從A向B緩慢移動時，光線射到直邊的入射角增大，越來越多的光發(fā)生全反射，故c光逐漸變亮，ab光帶逐漸變暗，故AB錯誤；
C、根據(jù)偏折程度可知，單色光a的折射率小于單色光b的折射率，光線從玻璃磚射入空氣時，b光的折射角先達到90°，先發(fā)生全反射，故a光與b光相比，b光先消失，故C錯誤；
D、由知，單色光a在玻璃中的速率比b的大，故通過玻璃磚所需的時間小于單色光b通過玻璃磚所需的時間，故D正確。
故選：D。
【點評】本題中應記住七色光中從紅到紫，紅光的波長最長，折射率最小，而紫光的頻率最高，折射率最大，掌握全反射條件，并能分析具體問題。
11．（常熟市校級月考）如圖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(jīng)兩次反射后光線垂直于BC射出，且在CD、AE邊只有a光射出，光路如圖中所示．則a、b兩束光（　?。?br />
A．在真空中，a光的傳播速度比b光的大
B．以同的入射角從空氣斜射入相水中，b光的折射角較小
C．在棱鏡內(nèi)，a光的傳播速度比b光的小
D．分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距小
【分析】所有色光在真空中的傳播速度相同．由圖看出光線在CD界面上，相同的入射角的a光發(fā)生了折射，b光發(fā)生了全反射，說明b光比a光折射率大，由v＝分析光在棱鏡中速度大?。烧凵渎试酱?，頻率越大，波長越短，分析波長的大小，即可判斷干涉條紋間距的大?。?br /> 【解答】解：A、所有光在真空中有相同的速度，都是3×108m/s。故A錯誤；
B、由圖知：光線在CD界面上，a、b兩光入射角相同，a光發(fā)生了折射，b光發(fā)生了全反射，說明棱鏡對b光的折射率比a光大，根據(jù)折射定律n＝可知，以同的入射角從空氣斜射入相水中，b光的折射角較小，故B正確。
C、由公式v＝分析知在棱鏡內(nèi)，a光的傳播速度比b光的大，故C錯誤；
D、折射率小的光波長大，而雙縫干涉條紋間距與波長成正比，則知通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大，故D錯誤。
故選：B。
【點評】本題考查了光的折射和干涉現(xiàn)象．關(guān)鍵要根據(jù)光路圖正確判斷出折射率的大小，再根據(jù)其他量與折射率的關(guān)系進行分析．
12．（江蘇模擬）打磨某剖面如圖所示的寶石時，必須將OP、OQ邊與軸線的夾角θ切割在θ1＜θ＜θ2的范圍內(nèi)，才能使從MN邊垂直入射的光線，在OP邊和OQ邊都發(fā)生全反射（僅考慮如圖所示的光線第一次射到OP邊并反射到OQ邊后射向MN邊的情況），則下列判斷正確的是（　　）

A．若θ＞θ2，光線一定在OP邊發(fā)生全反射
B．若θ＞θ2，光線會從OQ邊射出
C．若θ＜θ1光線會從OQ邊射出
D．若θ＜θ1光線會在OP邊發(fā)生全反射
【分析】發(fā)生全反射的條件是光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，且入射角大于臨界角．根據(jù)條件：θ在θ1＜θ＜θ2的范圍內(nèi)，才能使從MN邊垂直入射的光線，在OP邊和OQ邊都發(fā)生全反射，結(jié)合幾何關(guān)系分析臨界角的范圍，再進行判斷．
【解答】解：AB、從MN邊垂直入射，由幾何關(guān)系可知光線射到PO邊上時的入射角i＝﹣θ，據(jù)題：θ在θ1＜θ＜θ2的范圍內(nèi)，才能使從MN邊垂直入射的光線，在OP邊和OQ邊都發(fā)生全反射，說明臨界角C的范圍為：﹣θ2＜C＜﹣θ1。
若θ＞θ2，光線在PO上入射角i＝﹣θ＜﹣θ2＜C，故光線在OP邊一定不發(fā)生全反射，會從OP邊射出。故AB錯誤。
CD、若θ＜θ1，i＝﹣θ＞﹣θ1＞C，故光線在OP邊會發(fā)生全反射。根據(jù)幾何關(guān)系可知光線OQ邊上入射角i′較大，光線會在OQ邊發(fā)生全反射，故C錯誤，D正確。
故選：D。
【點評】本題關(guān)鍵要掌握全反射的條件，熟練應用幾何知識幫助分析入射角的大小，即可進行判斷．
13．（浙江模擬）如圖所示，一細束紅藍復色光垂直于AB邊射入直角三棱鏡，在AC面上反射和折射分成兩束細光束，其中一束細光束為單色光束。若用v1和v2分別表示紅、藍光在三棱鏡內(nèi)的速度，下列判斷正確的是（　?。?br />
A．v1＜v2，單色光束為紅色 B．v1＜v2，單色光束為藍色
C．v1＞v2，單色光束為紅色 D．v1＞v2，單色光束為藍色
【分析】復色光照射到AC面上，由于不同色光的折射率不同，臨界角不同，既反射發(fā)射又發(fā)生折射時，反射光仍然為復色光，則折射光為單色光，知有一色光發(fā)生全反射，根據(jù)全反射的條件判斷哪一色光發(fā)生了全反射。根據(jù)v＝比較光在介質(zhì)中的傳播速度。
【解答】解：紅光的折射率小于藍光，根據(jù)v＝知，v1＞v2．再根據(jù)sinC＝，知藍光的臨界角比較小，藍光發(fā)生了全反射，則折射出去的單色光是紅光。故C正確，A、B、D錯誤。
故選：C。
【點評】解決本題的關(guān)鍵知道各種色光的折射率大小，以及掌握在介質(zhì)中的速度與折射率的關(guān)系和全反射的條件。
14．（東湖區(qū)月考）某同學潛入游泳池中，仰頭看游泳館天花板上的燈，他看到燈的位置（　　）
A．比實際位置高 B．比實際位置低
C．和實際位置一樣高 D．無法判斷
【分析】根據(jù)光的折射規(guī)律答題：當光從空氣斜射入水中時，會發(fā)生折射，折射角小于入射角，折射光線向法線方向靠近．
【解答】解：墻壁上的燈發(fā)出的光斜射入水中時，發(fā)生折射，折射角小于入射角，折射光線向法線方向偏折，折射光線進入運動員的眼睛，運動員看到了墻壁上的燈；運動員認為光始終沿直線傳播，運動員認為燈在折射光線的反向延長線上，運動員看到的“燈”是燈的折射光反向延長線相交形成的虛像，比燈的實際位置高，
故選：A。
【點評】岸上的人觀察水中的物體時，會看到比原位置高的虛像，同樣，在水中觀察岸上的物體時，也會看到比原位置高的虛像，這是因為折射時，光路是可逆的．
15．（東湖區(qū)月考）在圖中是光線在空氣中和玻璃中傳播的情形，其中NN′⊥MM′，∠3＝∠6，則下列說法正確的是（　?。?br />
A．BO不可能是入射光線 B．OA可能是入射光線
C．空氣在界面的左側(cè) D．折射角一定是∠1
【分析】（1）光的反射定律：反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi)，反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角；
（2）光的折射定律：折射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi)，折射光線、入射光線分居法線兩側(cè)，當光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角，而當光從水中斜射入空氣中時，折射角大于入射角．
（3）根據(jù)反射定律內(nèi)容和折射定律內(nèi)容解答．
【解答】解：根據(jù)光的反射定律，入射光線與法線的夾角為入射角，反射光線與法線的夾角為反射角，并且入射角等于反射角；
由圖可知，∠4＝∠5，故NN′是界面，MM′是法線，所以BO是入射光線，OC是反射光線，OD為折射光線，∠2為折射角；
因為折射角小于入射角，因此光線是從空氣斜射入玻璃種的，故空氣在界面的左側(cè)。
故選：C。
【點評】此題主要考查光的反射定律和折射規(guī)律，對反射光線、折射光線、反射角、折射角等一定要記準確．
二．多選題（共15小題）
16．（寶雞期末）一束光從介質(zhì)1進入介質(zhì)2，如圖所示，下列對于1，2兩種介質(zhì)的光學屬性判斷正確的是（　?。?br />
A．介質(zhì)1是光密介質(zhì)
B．介質(zhì)1的折射率小
C．光在介質(zhì)2中傳播速度大
D．光在介質(zhì)2中的頻率大
【分析】由光路圖可知入射角與折射角的大小。根據(jù)光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)折射時，入射角大于折射角，判斷折射率的大小。由公式v＝分析光在介質(zhì)中速度的大小。光的頻率與介質(zhì)無關(guān)；由這些知識分析即可。
【解答】解：AB、由圖知，光從介質(zhì)1進入介質(zhì)2折射時，入射角為i＝30°，折射角r＝75°，可知，介質(zhì)1的折射率較大，則介質(zhì)1是光密介質(zhì)，故A正確，B錯誤。
C、由公式v＝可知，v與n成反比，則光在介質(zhì)2中的傳播速度大，故C正確。
D、光的頻率是由光源決定的，與介質(zhì)無關(guān)，所以光在兩種介質(zhì)中頻率相同，故D錯誤。
故選：AC。
【點評】本題的解題關(guān)鍵是掌握入射角和折射角的大小與折射率的關(guān)系，以及光速公式v＝，要注意光的頻率與介質(zhì)無關(guān)，當光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時頻率不變。
17．（朝陽四模）光的干涉現(xiàn)象在技術(shù)中有重要應用，例如檢查平面的平整程度。如圖甲所示，把一透明板壓在另一透明板上，一端用薄片墊起，構(gòu)成空氣劈尖，讓單色光a、b分別從上方射入，得到明暗相間的條紋如圖乙所示。下列說法正確的是（　?。?br />
A．單色光a的波長比單色光b的波長大
B．單色光a的波長比單色光b的波長小
C．同種介質(zhì)對單色光a的折射率比對單色光b的折射
D．同種介質(zhì)對單色光a的折射率比對單色光b的折射率小
【分析】根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式，結(jié)合條紋間距的大小比較出波長的大小，依據(jù)c＝λν，得出頻率，最后由頻率高低，可知折射率的大小。
【解答】解：AB、根據(jù)，結(jié)合xa＜xb，可知，a的波長小于b的波長，故A錯誤，B正確；
CD、再由c＝λν，因a的波長小于b的波長，則a的頻率大于b的頻率，依據(jù)頻率越高的，折射率越大，那么同種介質(zhì)對單色光a的折射率比對單色光b的折射率大，故C正確，D錯誤；
故選：BC。
【點評】解決本題的掌握雙縫干涉條紋的間距公式，知道波長、頻率、折射率之間的關(guān)系，當然還可判定它們在介質(zhì)中傳播的速度大小關(guān)系．
18．（綿陽模擬）由紅光和藍光組成的復色光以相同的入射角射到介質(zhì)Ⅰ和Ⅱ的界面MN，折射后分為a、b兩束光。下列說法正確的是（　?。?br />
A．a(chǎn)為紅光，b為藍光
B．a(chǎn)為藍光，b為紅光
C．在介質(zhì)Ⅱ中傳播相同距離，b光所用時間短
D．增大復色光的入射角，b光先發(fā)生全反射
E．用同一雙縫干涉儀做實驗，a光條紋間距較小
【分析】題干給出復色光由紅光和藍光組成，根據(jù)兩束光的折射情況則可進行區(qū)分；n＝可知兩束光傳播相同距離所用時間的長短；a光的折射率大，根據(jù)sinC＝可知a光的臨界角小，增大復色光的入射角，a光先達到臨界角，先發(fā)生全反射；同時因為a光的折射率大，波長小，根據(jù)△x＝λ可知用同一雙縫干涉儀做實驗，a光條紋間距較小，
【解答】解：AB、由圖可知a光的偏折成度大，則a光的折射率大，a為藍光，b為紅光，故A錯誤，B正確；
C、光的折射率大，根據(jù)n＝可知a光在介質(zhì)中的傳播速度小，在介質(zhì)II中傳播相同距離所用時間長，b光所用時間短，故C正確；
D、a光的折射率大，根據(jù)sinC＝可知a光的臨界角小，增大復色光的入射角，a光先達到臨界角，先發(fā)生全反射，故D錯誤；
E、a光的折射率大，波長小，根據(jù)△x＝λ可知用同一雙縫干涉儀做實驗，a光條紋間距較小，故E正確。
故選：BCE。
【點評】本題主要考查光的折射，解決本題的關(guān)鍵在于根據(jù)光的折射判斷光的顏色。
19．（吳江區(qū)校級模擬）我們有時候可以觀察到太陽周圍的明亮光暈圈，如圖1所示。如圖2所示，這種光學現(xiàn)象是由太陽光線在卷層云中的冰晶折射而產(chǎn)生的，該云層高度約5.5km。為了理解光暈現(xiàn)象，我們將問題簡化為兩維。如圖3，θi表示冰晶上的入射角，θ2表示為經(jīng)過第一個界面的折射角，θ0表示為光線離開晶體的折射角，以及θD表示為入射和出射光線之間的偏轉(zhuǎn)角。假設冰晶可以在二維上可以看成一個正六邊形且不考慮其他的反射、折射。若仔細觀察光暈，能看到內(nèi)外有不同顏色，分別為紅色和藍色。則以下說法中正確的是（　?。?br /> A．入射角θi越大，則偏轉(zhuǎn)角θD越小
B．入射角θi越大，則出射角θ0越小
C．內(nèi)側(cè)為紅色，外側(cè)為藍色
D．內(nèi)側(cè)為藍色，外側(cè)為紅色
【分析】由折射定律和紅光和藍光的折射率進行分析。
【解答】解：A、由光路可逆可知，入射角θi越大，則偏轉(zhuǎn)角θD越大，故A錯誤；
B、由折射定律可知，可知，入射角θi越大，折射角越大，由幾何關(guān)系可知，光射到出射界面的入射角越小，則出射角θ0越小，故B正確；
CD、由于藍光的折射率大于紅光的折射率，因此偏折角大，故內(nèi)側(cè)為藍光，故C錯誤，D正確；
故選：BD。
【點評】本題主要考查了折射定律，解題關(guān)鍵在于利用折射定律分析出兩個出射角與入射角的變化關(guān)系。
20．（德城區(qū)校級月考）“不經(jīng)歷風雨怎么見彩虹”，彩虹的產(chǎn)生原因是光的色散，如圖所示為太陽光射到空氣中的小水珠發(fā)生色散形成彩虹的光路示意圖，a、b為兩種折射出的單色光。以下說法正確的是（　?。?br />
A．在水珠中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度
B．b光頻率小，a光頻率大
C．以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后，b光側(cè)移量大
D．位于水珠左下方的觀察者看到的是紫光在上，紅光在下
【分析】根據(jù)光線進入水珠折射時折射角的大小關(guān)系，可分析出折射率的大小，由分析光在水珠中傳播速度的大小；根據(jù)折射率關(guān)系確定出光的頻率關(guān)系；以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后，根據(jù)折射定律分析側(cè)移量的大小；結(jié)合紅光的折射率比紫光的小，分析虹的色彩分布情況。
【解答】解：A、根據(jù)光路圖可知：太陽光進入水珠時b光的折射角小，b光的折射率大，，所以折射率大的傳播速度小，所以b光傳播速度小，故A正確；
B、b光的折射率大，b光頻率大，a光折射率小，故a光的頻率小，故B錯誤；
C、因為b光的折射率大，b光的折射角小，所以以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后，b光側(cè)移量大，故C正確；
D、紅光的折射率比紫光的小，紫光的偏折程度比紅光大；由于光在水珠內(nèi)被反射，所以觀察者看到的是紅光在上，紫光在下，故D錯誤。
故選：AC。
【點評】解決本題的突破口在于根據(jù)光的偏折程度比較出折射率的大小，要掌握折射率與頻率、臨界角、波長等大小關(guān)系，并記住這些關(guān)系。
21．（北碚區(qū)校級月考）現(xiàn)有一三棱柱工件，由透明玻璃材料組成，如圖所示，其截面ABC為直角三角形，∠ACB＝30°?，F(xiàn)有一條光線沿著截面從AC邊上的O點以45°的入射角射入工件，折射后到達BC邊發(fā)生全反射，垂直AB邊射出。已知CO＝AC＝L，下列說法正確的是 （　?。?br />
A．光線在AC邊的折射角為30°
B．該透明玻璃的折射率為2
C．該光線在透明玻璃材料中發(fā)生全反射的臨界角為45°
D．光線在BC邊的入射角為30°
E．光線在工件中的傳播時間為
【分析】根據(jù)幾何光學畫出正確的光路圖，利用幾何關(guān)系找出各界面的入射角及折射角，即可根據(jù)折射定律算出折射率，根據(jù)全反射定律求出全反射角；由幾何關(guān)系找出光線在工件中的路程，即可求出光線在工件中的傳播時間。
【解答】解：A、畫出光路圖，如圖所示，由圖中幾何關(guān)系可知光線在AC邊的折射角為30°，故A正確；
B、由圖可知，在O點的入射角為45°，折射角為30°，由折射定律有n＝＝，故B錯誤；
C、由sinC＝可得全反射角C＝45°，故C正確；
D、根據(jù)圖中幾何關(guān)系可知，光線在BC邊的入射角為60°，故D錯誤；
E、根據(jù)幾何關(guān)系可知OD＝L，DE＝L，光線在工件中的傳播速度v＝，則光在工件中的傳播時間t＝＝，故E正確。
故選：ACE。

【點評】本題主要考查光的折射定律和全反射，要注意結(jié)合數(shù)學幾何判斷角度的關(guān)系。
22．（北碚區(qū)校級月考）如圖所示，O1O2是半圓形玻璃磚過圓心的法線，A、B是關(guān)于O1O2對稱的兩束平行單色細光束，兩細光束從玻璃磚右方射出后的光路如圖所示，則下列說法正確的是（　?。?br />
A．該玻璃磚對A光的折射率比對B光的折射率小
B．有可能A綠光，B是紅光
C．兩束細光束從空氣進入玻璃的過程中各自的頻率均不變
D．在真空中，A光的波長比B光的波長短
【分析】根據(jù)光線的偏折程度比較玻璃磚對A、B兩光的折射率大小，從而得出頻率關(guān)系、波長關(guān)系，及波速的大小關(guān)系。
【解答】解：A、由圖可知，由于出射光線的交點在中心線的上方，根據(jù)折射定律可知a光的折射率小于b光，故A正確；
B、因為a光的折射率小于b光，所以a光的頻率小于b光，又因為綠光的頻率大于紅光，因此不可能a是綠光，b是紅光。故B錯誤；
C、光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，光速和波長都發(fā)生變化，而頻率保持不變，故C正確；
D、a光的頻率比b光的頻率低，由c＝λγ知，在真空中a光的波長比b光的長，故D錯誤。
故選：AC。
【點評】解決本題的突破口在于通過光的偏折程度比較光的折射率，知道折射率、頻率、波長以及光在介質(zhì)中的速度等大小關(guān)系。
23．（呼和浩特月考）一束光從某介質(zhì)進入真空，方向如圖所示，則下列判斷中正確的是（　　）

A．該介質(zhì)的折射率是
B．該介質(zhì)的折射率是
C．該介質(zhì)相對真空發(fā)生全反射的臨界角小于45°
D．光線按如圖所示的方向入射，無論怎樣改變?nèi)肷浞较蚨疾豢赡馨l(fā)生全反射現(xiàn)象
E．如果光從真空射向介質(zhì)，則不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象
【分析】根據(jù)折射定律求出折射率，根據(jù)公式sinC＝求臨界角大小，根據(jù)全反射發(fā)生的條件確定能否發(fā)生全反射現(xiàn)象。
【解答】解：AB、入射光線與法線之間的夾角為入射角r＝90°﹣60°＝30°，折射光線與法線之間的夾角為折射角i＝90°﹣30°＝60°，根據(jù)折射定律可得，，故A正確，B錯誤；
C、根據(jù)公式得臨界角，故C正確；
D、光從介質(zhì)射入真空中，即從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，當入射角大于等于臨界角C的時候會發(fā)生全反射，故D錯誤；
E、如果光從真空射向介質(zhì)，是從光疏介質(zhì)到光密介質(zhì)，則不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象，故E正確。
故選：ACE。
【點評】本題考查折射定律以及全反射，要注意明確折射定律的基本內(nèi)容，知道全反射發(fā)生的條件是從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)。
24．（儋州校級期中）對于光的認識，下列說法正確的是（　?。?br /> A．光的干涉現(xiàn)象能說明光是一種波
B．光的偏振現(xiàn)象能說明光是橫波
C．光不容易觀察到衍射現(xiàn)象是因為光的速度太大
D．玻璃對綠光和紅光的折射率相同
【分析】光的干涉、衍射說明光具有波動性，光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，光的波長越長的衍射現(xiàn)象越明顯，不同色光在同一種介質(zhì)中的折射率不同。
【解答】解：A、干涉是波特有的現(xiàn)象，所以光的干涉現(xiàn)象能說明光是一種波，故A正確；
B、光的偏振現(xiàn)象能說明光是橫波，故B正確；
C、波長越長的波越容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以光不容易觀察到衍射現(xiàn)象是因為光的波長太小，故C錯誤；
D、不同色光的頻率不相同，所以玻璃對綠光和紅光的折射率不相同，故D錯誤。
故選：AB。
【點評】本題考查光的干涉、偏振及衍射現(xiàn)象，掌握光的傳播速度與折射率的關(guān)系，注意橫波與縱波的區(qū)分。
25．（皇姑區(qū)校級月考）如圖，一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b，則下列說法正確的是（　　）

A．若a光能使某種金屬材料發(fā)生光電效應，則b光一定也能使該金屬材料發(fā)生光電效應
B．分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距
C．玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率
D．若改變光束在左側(cè)面的入射方向使入射角逐漸變小，則折射光線a首先消失
【分析】根據(jù)折射定律公式n＝判斷折射率大小，根據(jù)v＝判斷玻璃中的光速大小；根據(jù)c＝λf真空中波長大小，同時明確光電效應發(fā)生的條件；根據(jù)公式△x＝判斷雙縫干涉條紋間距大小。
【解答】解：AC、由光路圖可知，a光的偏折程度較小，b光的偏折程度較大，則玻璃磚對a光的折射率小，對b光的折射率大；折射率越大，頻率越大，波長越小，則知a光的頻率比b光的小，根據(jù)光電效應發(fā)生的條件可知，若a光能使某種金屬材料發(fā)生光電效應，則b光一定也能使該金屬材料發(fā)生光電效應，故AC正確；
B、根據(jù)條紋間距公式△x＝可知，由于a光的波長大于b光，所以a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距，故B正確；
D、當改變光束在左側(cè)面的入射方向使入射角逐漸變小時，光在右側(cè)面的入射角逐漸增大，由sinC＝分析知，a光的臨界角大于b光的臨界角，所以隨著入射角逐漸增大，b光先發(fā)生全反射，則b光先消失，故D錯誤。
故選：ABC。
【點評】本題綜合考查了光的折射、全反射和干涉，關(guān)鍵是記住幾個公式：折射率定義公式n＝、光速公式v＝、雙縫干涉條紋間距公式△x＝并能熟練運用。
26．（和平區(qū)校級月考）如圖所示，a、b兩束不同頻率的單色可見光，以不同的入射角從空氣斜射入玻璃三棱鏡中，出射光恰好合為一束。則（　?。?br />
A．在玻璃中傳播時b光的速度比a光大
B．兩束光從同種玻璃射向空氣時，b光發(fā)生全反射的臨界角比a光小
C．用a、b兩束光分別照射甲、乙兩種金屬均能發(fā)生光電效應，光電子的最大初動能相同，則金屬乙的逸出功比金屬甲小
D．按照玻爾理論，若b為n＝5向n＝2能級躍遷所放出的光，則a可能為n＝3向n＝2能級躍遷所放出的光
【分析】根據(jù)光線的偏折程度比較出a、b兩光折射率的大小，根據(jù)v＝比較出光在介質(zhì)中傳播的速度大小，根據(jù)公式分析臨界角的大?。ㄟ^頻率大小得出波長的大小，根據(jù)△x＝得出條紋間距的大?。鶕?jù)折射率的大小得出頻率的大小，再分析光電效應現(xiàn)象。
【解答】解：A、根據(jù)光線在三棱鏡中的折射知，b光線偏折比較厲害，則b光的折射率大，根據(jù)ν＝知b光在介質(zhì)中傳播的速度較小，故A錯誤；
B，b光的折射率大，根據(jù)，知b光發(fā)生全反射的臨界角較小，故B正確；
C，b光的折射率大，則b光的頻率較大。根據(jù)光電效應方程Ek＝hν﹣W，知用a、b兩束光分別照射甲、乙兩種金屬均能發(fā)生光電效應，光電子的最大初動能相同，則甲金屬的逸出功較小，故C錯誤；
D，由于玻璃對b光的折射率較大，故b光的頻率大于a光的頻率，這個光子的能量由前后兩個能級的能量差決定，即hν＝Em﹣En，所以b光對應于能級差較大，即若b為n＝5向n＝2能級躍遷所放出的光，則a可能為n＝3向n＝2能級躍遷所放出的光，故D正確。
故選：BD。
【點評】解決本題的突破口在于通過光的偏折程度得出光的折射率大小，以及知道折射率、頻率、波長、臨界角等物理量相互之間的聯(lián)系。
27．（涼山州期末）關(guān)于光學部分的有關(guān)公式，下列說法正確的有（　?。?br /> A．根據(jù)折射率的定義式n＝測量折射率時，光應從空氣（或真空）進入介質(zhì)
B．根據(jù)折射定律＝n可知，n是折射率
C．根據(jù)公式n＝可知，介質(zhì)的折射率與光在該介質(zhì)中的傳播速度成反比
D．根據(jù)公式v＝fλ可知，同一介質(zhì)中不同頻率的光，v相同，f大則λ小
【分析】當光從空氣或真空進入介質(zhì)折射時，入射角正弦與折射角正弦的比值n，叫做這種介質(zhì)的折射率。介質(zhì)的折射率決定于介質(zhì)本身和光的頻率。光的頻率由光源決定，與介質(zhì)無關(guān)。
【解答】解：A、根據(jù)折射率的定義：當光從空氣或真空進入介質(zhì)折射時，入射角正弦與折射角正弦的比值n，叫做這種介質(zhì)的折射率，可知，根據(jù)折射率的定義式n＝測量折射率時，光應從空氣（或真空）進入介質(zhì)，故A正確；
B、根據(jù)折射定律＝n可知，n是常數(shù)，但不一定是折射率，只有當光從空氣或真空進入介質(zhì)折射時，n才是折射率，故B錯誤；
C、根據(jù)公式n＝可知，c一定，介質(zhì)的折射率n與光在該介質(zhì)中的傳播速度v成反比，故C正確；
D、同一介質(zhì)中不同頻率的光，n不同，v不同，f大，n大，由n＝可知v小，由v＝fλ知，f大，λ小，故D錯誤。
故選：AC。
【點評】解決本題的關(guān)鍵要準確理解折射定律和折射率定義的區(qū)別，搞清折射率定義式n＝適用條件：光從空氣或真空進入介質(zhì)折射。
28．（天津一模）如圖所示，a、b為兩束不同頻率的單色光，以相同的入射角射到平行玻璃磚的上表面（玻璃磚上下表面做夠大、對a、b兩種光的折射率均大于1.5），直線OO′與玻璃磚上表面垂直且與其交于N點，入射點A、B到N點的距離相等，經(jīng)玻璃上表面折射后兩束光相交于圖中的P點，下列說法正確的是（　　）

A．a(chǎn)光光子的能量大于b光光子的能量
B．若a光能使某種金屬發(fā)生光電效應，則b光一定能使該金屬發(fā)生光電效應
C．在相同條件下進行雙縫干涉實驗，a光的條紋間距比b光小
D．只要入射角相同，a光在玻璃磚中傳播的時間始終小于b光在玻璃磚中傳播的時間
【分析】由圖分析兩光的折射角的大小，根據(jù)折射定律分析兩光的折射率大小關(guān)系，而折射率越大的光其頻率越大，根據(jù)E＝hv分析兩光光子的動量；
a光的頻率小于b光的頻率，根據(jù)光電效應的條件分析解答；
明確干涉條紋的間距公式，根據(jù)波長關(guān)系明確條紋間距大?。?br /> 分析光在介質(zhì)中傳播的距離以及傳播速度，根據(jù)x＝vt分析兩光在玻璃磚內(nèi)傳播的時間關(guān)系。
【解答】解：A、由圖可知，玻璃對a光的偏折能力小于b光，故na＜nb，頻率νa＜νb，光子能量E＝hν，故a光光子能量小于b光光子的能量，故A錯誤；
B、由于兩束光頻率νa＜νb，故a光能該金屬發(fā)生光電效應，則b光一定也能使該金屬發(fā)生光電效應，故B正確；
C、由條紋間距公式λ，由于頻率νa＜νb，波長λa＞λb，故a光的條紋間距比b光大，故C錯誤；
D、由于na＜nb，光在玻璃磚中的傳播速度va＞vb，所以a光在玻璃磚中傳播的時間始終小于b光在玻璃磚中傳播的時間，故D正確。
故選：BD。
【點評】解決該題的關(guān)鍵是能根據(jù)圖分析得到兩光在玻璃磚內(nèi)的折射率大小，熟記光子的動量的表達式，正確推導出光在玻璃磚內(nèi)傳播的時間的表達式。
29．（沭陽縣校級月考）光射到兩種不同介質(zhì)的分界面，分析其后的傳播情形可知（　?。?br /> A．折射現(xiàn)象的出現(xiàn)說明光是縱波
B．光總會分為反射光和折射光
C．折射光與入射光的傳播方向有可能是相同的
D．發(fā)生折射是因為光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同
【分析】光是一種橫波，光射到兩種不同介質(zhì)的分界面時不一定發(fā)生折射。光發(fā)生折射的原因是在不同的介質(zhì)中傳播的速度不同。
【解答】解：A、折射現(xiàn)象的出現(xiàn)不能說明光是縱波，光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波，故A錯誤；
B、當光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)，入射角大于等于臨界角時會發(fā)生全反射，只有反射光，沒有折射光，故B錯誤；
C、當入射角為0度時，折射角也為0度，傳播方向不變，故C正確；
D、光發(fā)生折射的原因是在不同的介質(zhì)中傳播的速度不同，故D正確。
故選：CD。
【點評】解決本題的關(guān)鍵要掌握光發(fā)生折射的原因，以及掌握全反射的條件，知道折射光線方向可能與入射光線方向相同。
30．（紅橋區(qū)模擬）已知某玻璃對藍光的折射率比對紅光的折射率大，則兩種光（　?。?br /> A．若紅光照射某金屬可以發(fā)生光電效應，則藍光照射時也一定可以發(fā)生光電效應
B．以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中，紅光折射角較小
C．從該玻璃中射入空氣恰發(fā)生反射時，藍光臨界角較大
D．用同一裝置進行雙縫干涉實驗，紅光的相鄰條紋間距較大
【分析】玻璃對藍光的折射率比對紅光的折射率大，藍光的頻率比紅光高，根據(jù)發(fā)生光電效應的條件、臨界角公式sinC＝和雙縫干涉條紋間距公式△x＝λ分析解答。
【解答】解：A、藍光的頻率比紅光高，若紅光照射某金屬可以發(fā)生光電效應，則藍光照射時也一定可以發(fā)生光電效應，故A正確；
B、紅光的折射率較小，根據(jù)折射定律n＝，知以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中，紅光折射角較大，故B錯誤；
C、藍光的折射率圈套，根據(jù)臨界角公式sinC＝，知從該玻璃中射入空氣恰發(fā)生反射時，藍光臨界角較小，故C錯誤；
D、紅光的波長比藍光的長，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式△x＝λ，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D正確。
故選：AD。
【點評】解決本題時，要明確光的折射率越大，頻率越高、波長越短、臨界角越小?？山Y(jié)合光的干涉和色散實驗結(jié)果記住。
三．填空題（共5小題）
31．（濠江區(qū)校級模擬）一束光從真空進入某介質(zhì)，方向如圖所示，則該介質(zhì)的折射率為　　，若光在真空中的傳播速度為c，則光在該介質(zhì)中的傳播速度為　　。

【分析】由折射定律可以求折射率；由光在介質(zhì)中速度與真空中速度關(guān)系式v＝求光在該介質(zhì)中的傳播速度。
【解答】解：（1）由折射率公式n＝可得：n＝＝
（2）由公式v＝知光的速度為：v＝＝。
故答案為：；。
【點評】本題考查了折射定律，光在不同的介質(zhì)中傳播速度不一樣，明確光在介質(zhì)中速度與真空中速度關(guān)系式以及折射定律的應用即可求解。
32．（源城區(qū)校級月考）在北方寒冷的冬天，有時會出現(xiàn)“多個太陽”的“幻日”奇觀，這是由于空氣中的水蒸氣在集冷的大氣里凝結(jié)成了小冰晶，太陽通過冰晶折射的緣故。如圖所示為太陽光照射到六角冰晶上折射的光路圖，a、b是太陽光中的兩種單色光，由此可以判斷，冰晶對單色光a的折射率　小于?。ㄌ睢按笥凇被颉靶∮凇保┍紊鈈的折射率，單色光a在冰晶中的傳播速度比單色光b在冰晶中的傳播速度　大?。ㄌ睢按蟆被颉靶　保?。

【分析】根據(jù)光線偏折程度可確定折射率大小關(guān)系，由v＝可分析出光線在介質(zhì)中傳播速度的關(guān)系。
【解答】解：光從空氣斜射到冰晶上，由圖可知，單色光b偏折程度較大，單色光a偏折較小，所以此冰晶對a光的折射率小于b光的折射率；根據(jù)v＝可知單色光a在冰晶中的傳播速度比單色光b在冰晶中的傳播速度大；
故答案為：小于 大
【點評】本題考查折射定律以及光速與折射率的關(guān)系，直接由光線的偏折程度可確定折射率的大小，本題基礎(chǔ)、難度較小。
33．（寶雞期末）如圖所示，是利用插針法測定玻璃磚的折射率的實驗得到的光路圖．玻璃磚的入射面AB和出射面CD并不平行，則
（1）出射光線與入射光線　不再平行?。ㄌ钊云叫谢虿辉倨叫校?br /> （2）以入射點O為圓心，以R＝5cm長度為半徑畫圓，與入射線PO交于M點，與折射線OQ交于F點，過M、F點分別向法線作垂線，量得＝1.68cm，＝1.12cm，則該玻璃磚的折射率n＝　1.5　．

【分析】根據(jù)光的折射定律和幾何關(guān)系判斷出射光線和入射光線之間關(guān)系．根據(jù)折射定律求出玻璃磚的折射率．
【解答】解：（1）因為上下表面不平行，光線在上表面的折射角與在下表面的入射角不等，則出射光線的折射角與入射光線的入射角不等，可知出射光線和入射光線不平行．
（2）根據(jù)折射定律得，n＝．
故答案為：不再平行，1.5．
【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握光的折射定律，并能靈活運用．
34．（深圳一模）如圖所示，有兩束細單色光p、q射向置于空氣中的三棱鏡表面，此時三棱鏡的右側(cè)表面只有一束光線射出（不考慮反射的情景），則兩束光在三棱鏡中的傳播速率vp　＞　vq（填“＞”、“＝”、“＜”），若一束為黃光，一束為紅光，則　 　是紅光（填“p”或“q”）。

【分析】作出光在介質(zhì)中傳播的光路圖，根據(jù)光路圖分析兩束光在介質(zhì)中傳播的折射率，根據(jù)分析兩束光在介質(zhì)中的傳播速度；
黃光的折射率大于紅光，以此分析哪一束為紅光。
【解答】解：根據(jù)題意可得兩束光在介質(zhì)中傳播的光路圖如圖所示，
根據(jù)光路可逆原理可知，介質(zhì)對q光的偏折度更強，所以q光在介質(zhì)中的折射率大于p光，
根據(jù)可得，vp＞vq，
因為黃光的折射率大于紅光，所以p是紅光。
故答案為：＞，p。

【點評】解決該題關(guān)鍵是正確作出光在介質(zhì)中傳播的光路圖，能正確推導出兩束光的折射率關(guān)系，知道紅光的折射率小于黃光。
35．（渾源縣校級月考）光纖通訊所用的原理是光的　全反射　，光纜有內(nèi)外兩層，設光纜的內(nèi)芯材料的折射率為n1，光纜的外套材料的折射率為n2，則n1　大于　n2．（填大于、等于或小于）
【分析】光導纖維內(nèi)芯和外套材料不同，所以具有不同的折射率。要想使光的損失最小，光在光導纖維里傳播時一定要發(fā)生全反射
【解答】解：發(fā)生全反射的原理是光的全反射；而產(chǎn)生全反射的條件是光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，所以內(nèi)芯的折射率大。
故答案為：全反射 大于
【點評】明確光纖通訊的基本原理，知道光的全反射必須從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)，同時入射角大于臨界角。
四．計算題（共2小題）
36．（阜寧縣校級期中）用下面方法可以測量液體折射率：取一半徑為r的軟木塞，在它圓心處插上一枚大頭針，讓軟木塞浮在液面上，調(diào)整大頭針插入軟木塞深度，使它露在外面的長度為h，這時從液面上方的各個方向向液體中看，恰好看不到大頭針。利用測得的數(shù)據(jù)r和h，即可求液體的折射率。
（1）求液體的折射率（用r和h表示）；
（2）設從大頭針出來的光頻率為f，求光在介質(zhì)中的波長。

【分析】根據(jù)題意畫出光路圖，再根據(jù)全反射臨界條件以及幾何關(guān)系求得折射率和臨界角，再根據(jù)v＝＝λf計算光在液體中的波長。
【解答】解：（1）由題意可知，大頭針在液體中發(fā)生全反射時的光路圖如圖所示，則有液體發(fā)生全反射的臨界角C滿足sinC＝，
根據(jù)sinC＝，解得液體的折射率n＝
（2）根據(jù)v＝＝λf解得光在介質(zhì)中的波長λ＝＝
答：（1）液體的折射率為；
（2）光在介質(zhì)中的波長為。

【點評】本題考查全反射相關(guān)內(nèi)容，畫出光路圖并根據(jù)全反射條件計算折射率是解題關(guān)鍵。
37．（茂名二模）如圖所示，一細光束照射到圓形玻璃磚上A點，經(jīng)折射后折射光線剛好照到玻璃磚底邊的右端C點，入射光線與BC平行，入射角為60°，圓的半徑為R，光在真空中的傳播速度為c，求：
①玻璃磚的折射率；
②光從A傳播到C所用時間。

【分析】①根據(jù)題意與圖示求出入射角與折射角，然后應用折射公式求出折射率。
②由幾何知識求出光從A到C的路程，求出光在玻璃磚中的傳播速度，可求出光的傳播時間。
【解答】解：①由題知，入射角為i＝60°，由幾何關(guān)系可知，折射角r＝30°
由折射率公式知n＝
代入數(shù)據(jù)計算可得n＝
②由幾何關(guān)系可知，AC的長度L＝2Rcos30°
光在玻璃中的傳播速度v＝
則光從A到C傳播時間t＝
代入數(shù)據(jù)計算可得t＝。
答：①玻璃磚的折射率為；
②光從A傳播到C所用時間為。

【點評】本題考查了光的折射問題，關(guān)鍵是作出光路圖，運用幾何知識輔助分析，本題難度較小，考查了學生掌握知識與應用知識的能力。

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1 光的折射

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