折射角比红光小,所以θ紫和α的差值较大,因此紫光比红光偏折的多,所以C对。
又有
答案:
C
例5.一束白光从顶角为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()
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
解析:
作出白光的折射光路图,如图所示,可看出,白光从AB射入玻璃后,由于紫光偏折大,从而到达另一侧面AC时的入射角较大,且因紫光折射率大,
,因而其全反射的临界角最小,故随着入射角i的减小,进入玻璃后的各色光中紫光首先发生全反射不从AC面射出,后依次是靛、蓝、绿、黄、橙、红,逐渐发生全反射而不从AC面射出。
答案:
B
【模拟试题】
1.一条单色光线由空气入射某介质时,入射角是60°,折射光线与反射光线垂直,那么该介质的折射率为()
A.
B.
C.
D.2
2.对于光由空气射入水中的情况,下面说法中正确的是()
A.光的传播方向一定改变
B.折射角的正弦值一定大于入射角的正弦值
C.光速一定变大
D.这束光一定不会发生全反射
3.如图所示,是两种不同的色光a,b以相同的入射角射到平行玻璃板上表面,由下表面射出的部分光路图,由此可以判断()
A.在空气中,a色光的波长大于b色光的波长
B.a色光的频率大于b色光的频率
C.在玻璃板中,a色光传播速度大于b色光的传播速度
D.在玻璃板中,a色光传播速度小于b色光的传播速度
4.EF,MN是长方体玻璃砖的两平行光学面,将玻璃置于空气中,一细束光斜射到EF面上,如图所示,当θ逐渐增大时(θ<90°),下面关于是否发生全反射的说法正确的是()
A.在EF面上不可能,在MN面上可能
B.在EF面上可能,在MN面上不可能
C.在EF,MN面上都可能
D.在EF,MN面上都不可能
5.一束白光从玻璃中射向玻璃与空气的交界面,当入射角从90°开始逐渐变小时,以下说法正确的是()
A.红光首先从玻璃中射出
B.紫光首先从玻璃中射出
C.各种色光同时从玻璃中射出
D.各种色光均射出后,折射光亮度随入射角变小而加强
6.如图所示,一束白光通过放置于空气中的玻璃三棱镜时,发生了色散现象,a、b为出射光线中的两条光线,棱镜对这两条光线的折射率分别为na和nb,若其中一条为黄光,另一条为绿光,则()
A.a为绿光,
B.b为绿光,
C.a为黄光,
D.b为黄光,
7.白光通过三棱镜色散,以下说法正确的是()
A.红光的偏向角最大,折射率最小,在棱镜中光速最大
B.红光的偏向角最小,折射率最小,在棱镜中光速最大
C.紫光的偏向角最大,折射率最大,在棱镜中光速最小
D.紫光的偏向角最大,折射率最小,在棱镜中光速最小
8.人看到沉在水底的硬币,其实看到的是()
A.硬币的实像,其位置比实际位置浅
B.硬币的实像,其位置比实际位置深
C.硬币的虚像,其位置比实际位置浅
D.硬币的虚像,其位置比实际位置深
9.某种色光在传播过程中,下面说法正确的是()
A.当它的频率不发生改变时,一定是在同一种介质中传播
B.当它的速度由小变大时,一定是从光疏介质进入光密介质
C.当它的速度由小变大时,一定是从密度大的介质进入密度小的介质
D.当它的波长由长变短时,一定是从光疏介质进入光密介质
10.某介质的折射率是
,一束光线由介质射向空气,入射角是60°,它的光路图是图中的()
11.井口大小和深度相同的两口井,一口是枯井,一口是水井(水面在井口之下),两井底部各有一只青蛙,则()
A.枯井中的青蛙觉得井口大些
B.水井中的青蛙觉得井口大些
C.晴天的夜晚,枯井中的青蛙能看到更多的星星
D.晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星
12.站在河边看清澈水中的游鱼和山的倒影,实际看到的是()
A.鱼的实像B.鱼的虚像
C.鱼的实物D.以上说法都不对
13.潜水员在折射率为
的透明海水下h深处,向上观察,若能看到天穹和水面外周围的景物都出现在水面上的一个面积为S的圆形区域内,则圆面积S和下潜深度h的关系是()
A.S和h成正比B.S和h成反比
C.S和h的平方成正比D.S和h的平方成反比
14.如图所示,a、b为两束不同的单色平行光,从空气射入水中发生折射的光路图分别给出,下面说法中正确的是()
A.水对光束a的折射率较大
B.在水中光束b的光速较小
C.光束a的频率较大
D.若从水中射向空气,光束a的临界角一定比b的临界角大
15.一束光从空气射向折射率
的某种玻璃的表面如图所示,i代表入射角,则()
A.当
时会发生全反射现象
B.无论入射角i是多大,折射角r都不会超过
C.欲使折射角
,应以
的角度入射
D.当入射角
时,反射光线跟折射光线恰好互相垂直
16.地球与太阳间的距离比地球半径大得多,假设地球表面不存在大气层,则太阳照亮地球的范围与实际存在大气层的情况相比(不考虑大气层变化)()
A.大些B.小些
C.一样大D.早晚照到的范围小,中午照到的范围大
17.如图所示是光在A、B、C三种介质中传播时发生全反射和折射的情况,已知M、N两界面平行,光在这三种介质中的速度分别是
,则有()
A.
B.
C.
D.
18.如图所示,两块同样的玻璃直角三棱镜ABC,两者的AC面是平行放置的,在它们之间是均匀的未知透明介质,一单色细光束O垂直于AB面入射,在图示的出射光线中()
A.1,2,3(彼此平行)中的任一条都有可能
B.4,5,6(彼此平行)中的任一条都有可能
C.7,8,9(彼此平行)中的任一条都有可能
D.只能是4,6中的某一条
19.半圆柱玻璃砖如图所示,已知光线从a处进入玻璃砖后,在圆心O点恰好发生全反射(a点为
的中点),玻璃砖的临界角为_____________,折射率为_________。
20.已知水的折射率是4/3,某种单色光在真空中的波长为
,它在水中的传播速度是_____________m/s,波长是____________m。
21.某单色光在真空中波长是
,以
的入射角从真空射入折射率
的液体中,如图所示,在液体中放一平面镜,使光线经平面镜反射后沿原光路返回真空中,则平面镜与水平底面夹角
________,此单色光在该液体中波长
___________。
22.如图所示,为测定某种材料制成的长方体的折射率,用一束光线从AB界面以
角入射,光线进入长方体刚好被BC面全反射,该材料的折射率为____________。
23.如图所示,有一个不透明的长方体形状的筒,高16cm,底面边长12cm,内盛满某种液体,有人在筒前某处向筒内望,恰能看到筒内侧的最低点,若把液体倒出,筒放在原处,人仍在原处向筒内望,则只能看到顶部以下9cm处,液体的折射率为_____________。
24.如图所示,为一直光导纤维,AB之间距离为s,使一光脉冲信号从光导纤维中间入射,射入后在光导纤维与空气的界面上恰好发生全反射,由A点传播到B点所用时间为t,求光导纤维所用材料的折射率。
试题答案
1.B2.D
3.B(提示:
做出玻璃砖中折射光线)
4.D5.AD6.B7.BC8.C
9.D10.D11.AD12.B13.C
14.BD
提示:
平行的单色光束,a、b射到水面上,入射角i相同,由
,所以
,故A错误;由
,得
,故B正确,由于同一介质中,频率高的色光传播速度小,所以光束a的频率较光束b的频率小,故C错误;若光束从水中射向空气,由
,光束a的临界角较光束b的临界角大,故D正确。
15.BCD16.B17.C18.B
19.
20.
21.
22.
23.
24.提示:
光信号由A点进入光导纤维后,沿AO方向照射到O点,此时入射角
恰好等于临界角,光在此介质中的速度为
,而沿水平方向的分速度为
,沿水平方向传播的距离为s
设介质的折射率为n,则有
①
②
③
由①、②、③式解得:
所以