1、【 精品 教育资源文库 】 第十三章 第 3 讲 光的折射 全反射 1 (2017 北京卷 )如图所示 ， 一束可见光穿过平行玻璃砖后 ， 变为 a、 b 两束单色光 。如果光束 b 是蓝光 ， 则光束 a 可能是 导学号 21992858 ( D ) A红光 B黄光 C绿光 D紫光 解析 由题图可知 ， 光束 a 的折射角小 ， 根据 n sinisinr知 ， 光束 a 的折射率大于光束b 的折射率 ， 频率越大 ， 折射率越大 ， 且已知光束 b 是蓝光 ， 选项中频率大于蓝光频率的只有紫光 ， 故光束 a 可能是紫光 ， D 项正确 。 2 (2017 天津 )明代学者方以智在阳燧倒
2、影中记载： “ 凡宝石面凸 ， 则光成一条 ，有数棱则必有一面五色 ” ， 表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象 。 如图所示 ， 一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光 a、 b， 下列说法正确的是 导学号 21992859 ( D ) A若增大入射角 i， 则 b 光先消失 B在该三棱镜中 a 光波长小于 b 光 C a 光能发生偏振现象 ， b 光不能发生 D若 a、 b 光分别照射同一光电管都能发生光电效应 ， 则 a 光的遏止电压低 解析 从光路图上看 ， 在入射角相等的情况下 ， a 光的折射角较大 ， 所以 b 光折 射率大于 a 光折射率 ， nbna。 增大入射角 ， a
3、光 、 b 光都不会消失 ， A 错误； a a 0na、 b b 0nb，因为 a0b 0、 nbna， 所以 a b， B 错误；光波属于电磁波 ， 电磁波都是横波 ， 都能发生偏振现象 ， C 错误；遏止电压 Uc满足 eUc h h 0， 入射光的频率越低 ， 遏止电压越低 ，a 光折射率较低 ， 则频率较低 ， 对应的遏止电压也低 ， D 正确 。 3 (2017 全国卷 )如图 ， 一玻璃工件的上半部是半径为 R 的半球体 ， O 点为球心；【 精品 教育资源文库 】 下半部是半径为 R、 高为 2R 的圆柱体 ， 圆 柱体底面镀有反射膜 。 有一平行于中心轴 OC 的光线从半球
4、面射入 ， 该光线与 OC 之间的距离为 0.6R。 已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行 (不考虑多次反射 )。 求该玻璃的折射率 。 导学号 21992860 答案： 1.43 解析 如图 ， 根据光路的对称性和光路可逆性 ， 与入射光线相对于 OC 轴对称的出射光线一定与入射光线平行 。 这样 ， 从半球面射入的折射光线 ， 将从圆柱体底面中心 c 点反射 。 设光线在半球面的入射角为 i， 折射角为 r。 由折射定律有 sini nsinr 由正弦定理有 sinr2R i rR 由几何关系 ， 入射点的法线与 OC 的夹角为 i。 由题设条件和几何关系有 sini LR 式中
5、L 是入射光线与 OC 的距离 。 由 式和题给数据得 sinr 6205 由 式和题给数据得 n 2.051.43 4 (2017 全国卷 )一直桶状容器的高为 2l， 底面是边长为 l 的正方形；容器内装满某种透明液体 ， 过容器中心轴 DD 、 垂直于左右两侧面的剖面图如图所示 。 容器右 侧内壁涂有反光材料 ， 其他内壁涂有吸光材料 。 在剖面的左下角处有一点光源 ， 已知由液体上表面的 D 点射出的两束光线相互垂直 ， 求该液体的折射率 。 导学号 21992861 【 精品 教育资源文库 】 答案： 1.55 解析 设从光源发出直接射到 D 点的光线的入射角为 i1， 折射角为
6、r1。 在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点 C， 连接 C、 D， 交反光壁于 E 点 ， 由光源射向 E 点的光线 ， 反射后沿 ED 射向 D 点 。 光线在 D 点的入射角为 i2， 折射角为 r2， 如图所示 。 设液体的折射率为 n， 由折射定律有 nsin i1 sin r1 nsini2 sinr2 由题意知 r1 r2 90 联立 式得 n2 1sin2i1 sin2i2 由几何关系可知 sin i1l24l2 l24 117 sin i232l4l2 9l24 35 联立 式得 n 1.55 5 (2017 江苏卷 )人的眼球可简化为如图所示的模型 。 折射率相同 、 半径不同的两个球体共轴 。 平行光束宽度为 D， 对称地沿轴线方向射入半径为 R 的小球 ， 会聚在轴线上的 P点 。 取球体的折射率为 2， 且 D 2R。 求光线的会聚角 。 (示意图未按比例画出 ) 导学号 21992862 【 精品 教育资源文库 】 答案： 30 解析 由几何关系 sini D2R， 解得 i 45 则由折射定律 sinisin n， 解得 30 且 i 2 ， 解得 30
