第六讲-光的折射-全反射-色散-春期拔高

第六讲光的折射全反射色散课前预知：蒙气差，海市蜃楼，沙漠蜃景的形成，视深的关系的推导，彩虹的成因，【突破点一】光的直线传播如图所示，一小球B

以水平速度V

0

抛出，在抛出点处有一点光源

S

，在抛出点正前方有一竖直墙，墙上出现小球的影，不计空气阻力，墙上影的运动是（A）A

．匀速直线运动B

．自由落体运动C

．变加速直线运动D

．小于重力加速度的匀加速直线运动古希腊某地理学家通过长期观测，发现6月21日正午时刻，在北半球A城阳光与铅直方向成7.5°角下射，而在A城正南方，与A城地面距离为L的B城，阳光恰好沿铅直方向下射.射到地球的太阳光可视为平行光，如图所示.据此他估算出了地球的半径.试写出估算地球半径的表达式R=________.物体AB置于平面镜MN前，如图所示，试通过作图法确定观察者在哪个范围内才能看到整个物体的像.【突破点二】光的折射如图所示，一条光线由空气射到半圆玻璃砖表面的圆心处,玻璃砖的半圆表面上（反射面）镀有银，则图示几个光路图中，能正确、完整地表示光线行进过程的是（D）如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气.当出射角iˊ和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为9.已知棱镜頂角为a,则计算棱镜对该色光的折射率表达式为（A）.在本世纪来临之时，我国天文工作者通过计算机确定了我国本世纪第一道曙光的到达地——浙江温岭的石塘镇（天文学上规定：太阳边缘上发出的光线与地球相切于A点的时刻，就是A点日出时刻，如图所示），但由于地球大气层的存在，光线会发生折射．因此，地球上真实看到日出的时刻与天文学上规定的日出时刻有所不同，已知地球半径为6371km，且日地之间的距离为1.5×108km，假设A点为石塘镇，地球大气层的厚度约为20km，若认为大气层是均匀的，且折射率为1.00028，则由于大气层的存在．石塘镇看到真实日出的时刻比天文学上规定的第一道曙光的时刻约（B）到达

提前5sB．

提前50sC．

推迟5sD．

推迟50s如图所示是一个透明圆柱体的横截面，一束单色光平行于直径AB射向圆柱体，光线经过折射后恰能射到B点．已知透明介质对单色光的折射率为，横截面的半径为R，光在真空中的传播速度为c，求：（1）光在介质中运动的时间；（2）平行光线到直径AB的距离d．如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为．从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为4/3．（1）求池内的水深；（2）一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为．当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为．求救生员的眼睛到池边的水平距离（结果保留1位有效数字）．视深空中有一只小鸟，距水面，其正下方距水面深处的水中有一条鱼．已知水的折射率为．（1）鸟从空中看到水中的鱼离它的距离是多少？（2）鱼在水中看空中的鸟离它的距离是多少？近轴成像如图所示，有一半径为2cm的玻璃球，在球内有一小气泡P，P与球心O的距离为1cm，已知玻璃的折射率为1.5，用眼睛沿PO所在直线看此气泡，求所看到气泡像的位置．【突破点三】实验中折射率的测量在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中:

（1）张明同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面和后,不自觉地碰了玻璃砖使它向方向平移了少许,如图甲所示,则他测出的折射率值将（选填“偏大”“偏小”或“不变”）.（2）李扬同学在画界面时,不自觉地将两界面、间距画得比玻璃砖宽度大些,如图乙所示,则他测得的折射率将（选填“偏大”“偏小”或“不变”）【突破点四】折射率计算如图所示，一块两面平行的玻璃砖平放在纸面上，将它的前、后两个边界PQ、MN记录在纸面上，若单色光沿纸面从真空中以入射角，从MN表面射入时，光通过玻璃砖的时间为；若保持入射光的方向不变，现撤去玻璃砖，光通过PQ、MN之间的区域的时间也为，那么，这块玻璃砖对该入射光的折射率为（B）A．B．C．D．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；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．半径为R的半圆柱形玻璃砖的截面如图所示，O为圆心，光线Ⅰ沿半径方向从a点射入玻璃砖后，恰好在O点发生全反射，另一条光线Ⅱ平行于光线Ⅰ从最高点b射入玻璃砖后，在底边MN上的d点射出．若测得，求该玻璃砖的折射率．【突破点五】全反射的简单练习如图所示，红色细光束a射到折射率为的透明球表面，入射角为，在球的内壁经过一次反射后，从球面射出的光线为b，则入射光线a与出射光线b的反向延长线之间的夹角α为（A）A．B．C．D．如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源s，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）．则以下说法中正确的是（A）A．a光在水中的传播速度比b光大B．水对a光的折射率比b光大C．a光的频率比b光大D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄如图所示，有一束平行于直角三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点．已知入射方向与边BC的夹角为，E、F分别为边AB、BC的中点．下列说法中正确的是（C）A．该棱镜的折射率为B．光在F点不发生全反射C．从边AC出射的光束与边AB平行D．光从空气进入棱镜，波长变大【突破点六】光的色散---会从偏转角看n的大小一束白光从顶角为θ的一边以较大的入射角i射入并通过三棱镜后，在屏P上可得到彩色光带，如图所示，在入射角i逐渐减小到零的过程中，假如屏上的彩色光带先后全部消失，则（B）A．红光最先消失，紫光最后消失B．紫光最先消失，红光最后消失C．紫光最先消失，黄光最后消失D．红光最先消失，黄光最后消失（多选）如图所示为半圆形的玻璃砖，C为AB的中点．a、b两束不同频率的单色可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖，且两束光在AB面上入射点到C点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（BC）A．在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度B．光在玻璃砖中的频率和在空气中的频率相同C．在真空中，a光的波长大于b光的波长D．a光通过玻璃砖的时间大于b光通过玻璃砖的时间（多选）如图示，一束光斜射向厚度为d的矩形玻璃砖，经折射后射出a、b两束光线，则下列说法正确的是（ACE）A．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率B．在真空中，a光的波长小于b光的波长C．在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度D．从玻璃砖底边射出的a、b光传播方向不平行E．如果只将玻璃砖的厚度d减半，那么从玻璃砖底边射出的a、b光线间的距离将减小（多选）如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是（AB）A．若b光为绿光，则c光一定不是蓝光B．若分别让a、b、c三色光通过一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最小C．a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小D．若让a、b、c三色光以同一入射角，从某介质射向空气，b光恰能发生全反射，则c光也一定能发生全反射如图所示为两等腰三角形玻璃棱镜，其中，，，一入射光线由空气经两玻璃棱镜折射后射出来，下列关于出射光线的说法正确的是（B）A．一定是光线2B．一定是光线3C．可能是光线1、4D．可能是光线1、3一束由a、b两种单色光组成的复色光从水中射入空气中，并分成a、b两束，下列关于a、b两束单色光的说法正确的是（B）A．若水中入射光SA的入射角不断增大，则a光先发生全反射B．a光频率比b光频率小C．a光在水中的频率比a光在空气中的频率大D．在水中a光传播的速度比b光的小随堂测试1．（多选）关于折射率，下列说法正确的是（CD）A．根据sinθ1/sinθ2=n可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比B．根据sinθ1/sinθ2=n可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比C．根据n=c/v可知，介质的折射率与光在该介质中的光速成反比D．同一频率的光由真空进入某种介质时，折射率与波长成反比2．（多选）如图所示，MN是介质1和介质2的分界面，介质1、2的绝对折射率分别为、，一束细光束从介质1射向介质2中，测得，，根据你所学的光学知识判断下列说法正确的是（ABE）A．介质2相对介质1的相对折射率为B．光在介质2中传播的速度小于光在介质1中传播的速度C．介质1相对介质2来说是光密介质D．光从介质1进入介质2可能发生全反射现象E．光从介质1进入介质2，光的波长变短如图所示，一束由两种频率的光组成的复色光经过梯形玻璃砖的两次折射后分为a、b两束单色光，关于a、b两束单色光，以下描述正确的是（C）A．玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率B．a光的频率大于是b光的频率C．a光在真空中的波长大于b光在真空中的波长D．a光在水中的传播速度小于b光在水中的传播速度3．如图所示，两种同种玻璃制成的棱镜，顶角略大于，两束单色光A、B分别垂直于三棱镜，从一个侧面射入后，从第二个侧面射出的两条折射光线与第二个侧面的夹角和且=，则下列说法正确的是（D）A．A光的频率比B光的高B．在棱镜中A光的波长比B光的波长短C．在棱镜中A光的传播速度比B光的小D．把两束光由水中射向空气中均可能发生全反射，但A光的临界角比B大（多选）如图所示，一束光由空气射到透明介质的A点，入射角为i，则（CD）A．当i足够大时，在A点将发生全反射B．当i足够大时，光从球内向外射出时将发生全反射C．无论i多大，在A点都不会发生全反射D．无论i多大，光从球内向外射出时，都不会发生全反射课后练习如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为、，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为、，则（B）A．<，>B．>，<C．<，<D．>，>如图所示，一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一厚玻璃平面镜的上表面，经一次上表面折射和下表面反射后，又从上表面折射出的光分成Ⅰ、Ⅱ两束单色光，则下列说法正确的是（B）A．在真空中，Ⅰ光传播速度比Ⅱ大B．Ⅱ光频率比I光小C．在玻璃中，Ⅱ光传播速度比I小D．Ⅰ光比Ⅱ光更容易发生明显的衍射现象如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向点E，并偏折到F点，已知入射方向与AB边的夹角为，E、F分别为边AB、BC的中点，则（C）A．该棱镜的折射率为B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变小D．