高中物理：第13章光

1、第13章光第1講光的折射、全反射板塊一主干梳理對(duì)點(diǎn)激活知識(shí)點(diǎn)1光的折射定律折射率1折射現(xiàn)象光從一種介質(zhì)斜射進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)傳播方向改變的現(xiàn)象。2折射定律（1）內(nèi)容：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。（2）表達(dá)式：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。3折射率（1）定義：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦的比值。（2）物理意義：折射率僅反映介質(zhì)的光學(xué)特性，折射率大，說明光從真空射入到該介質(zhì)時(shí)偏折大，反之偏折小。（3）定義式：n，不能說n與sin1成正比、與sin2成

2、反比。折射率由介質(zhì)本身的光學(xué)性質(zhì)和光的頻率決定。（4）計(jì)算公式：n，因v<c，故任何介質(zhì)的折射率總大于（填“大于”或“小于”）1。（5）相對(duì)折射率：光從介質(zhì)1射入介質(zhì)2時(shí)，入射角1與折射角2的正弦之比叫做介質(zhì)2對(duì)介質(zhì)1的相對(duì)折射率，通常用n12表示，如果介質(zhì)1、介質(zhì)2的折射率分別是n1、n2，光在介質(zhì)1、介質(zhì)2中的傳播速度分別是v1、v2，那么，n12，所以n1v2n2v1或n1sin2n2sin1，這個(gè)結(jié)論是普遍適用的。4光密介質(zhì)與光疏介質(zhì)（1）光密介質(zhì)：折射率較大的介質(zhì)。（2）光疏介質(zhì)：折射率較小的介質(zhì)。（3）光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)是相對(duì)的。同種介質(zhì)相對(duì)不同介質(zhì)可能是光密介質(zhì)，也可能是光

3、疏介質(zhì)。知識(shí)點(diǎn)2全反射、光導(dǎo)纖維1.全反射（1）條件：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)。入射角大于或等于臨界角。（2）現(xiàn)象：折射光完全消失，只剩下反射光。（3）臨界角：折射角等于90°時(shí)的入射角，用C表示，sinC。（4）應(yīng)用：光導(dǎo)纖維；全反射棱鏡。2光的色散（1）光的色散現(xiàn)象：含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象。（2）色散規(guī)律：由于n紅<n紫，所以以相同的入射角射到棱鏡界面時(shí)，紅光和紫光的折射角不同，即紫光偏折得更明顯。當(dāng)它們射到另一個(gè)界面時(shí)，紫光的偏折最大，紅光的偏折最小。（3）光的色散現(xiàn)象說明白光為復(fù)色光；同一介質(zhì)對(duì)不同色光的折射率不同，頻率越大的色光折射率越大；不同色光在同一

4、介質(zhì)中的傳播速度不同，波長越短，波速越慢。知識(shí)點(diǎn)3實(shí)驗(yàn)：用插針法測定玻璃的折射率1實(shí)驗(yàn)原理如圖所示，用插針法確定入射角和折射角，根據(jù)n計(jì)算玻璃折射率。2實(shí)驗(yàn)器材兩面平行的玻璃磚、白紙、木板、大頭針、量角器、刻度尺、鉛筆。3實(shí)驗(yàn)步驟（1）把白紙用圖釘釘在木板上。（2）沿玻璃磚的一個(gè)面畫一條直線aa作為界面（如上圖所示），過aa上一點(diǎn)O作垂直于aa的直線NN作為法線，過O點(diǎn)畫一條入射光線AO，使入射角1適當(dāng)大些。（3）在AO線上豎直地插兩枚大頭針P1、P2，在白紙上放上被測玻璃磚，使玻璃磚的一個(gè)面與aa重合。（4）沿玻璃磚的另一個(gè)側(cè)面再畫一條直線bb。（5）在玻璃磚的bb一側(cè)白紙上豎直地插一枚大頭

5、針，用眼睛觀察調(diào)整視線，同時(shí)移動(dòng)大頭針P3的位置，使P3恰好能同時(shí)擋住aa一側(cè)所插的大頭針P2、P1的像，把此位置的大頭針P3固定，插好。（6）同樣地，在玻璃磚的bb一側(cè)再垂直地插一枚大頭針P4，使P4能擋住P3本身，同時(shí)也擋住P1、P2的像。（7）記下P1、P2、P3、P4的位置，移去玻璃磚，拔去大頭針，過P3、P4連一條直線OB，交bb于O點(diǎn)，連接OO就是入射光線AO在玻璃磚內(nèi)的折射光線，折射角為2。（8）用量角器量出入射角1和折射角2的大小，記入表格內(nèi)。（9）用上述方法分別求出入射角是15°、30°、45°、60°和75°時(shí)的折射角，查出

6、入射角和折射角的正弦值，記入表格里。（10）算出不同入射角時(shí)的值，比較一下，看它們是否接近一個(gè)常數(shù)，求出幾次實(shí)驗(yàn)中測得的的平均值，這就是這塊玻璃的折射率。4.注意事項(xiàng)（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，盡可能將大頭針豎直插在紙上，且P1和P2之間、P2和O點(diǎn)之間、P3與P4之間、P3與O之間距離要稍大一些，這樣可以減小確定光路方向時(shí)出現(xiàn)的誤差。（2）入射角1應(yīng)適當(dāng)大一些，以減小測量角度的誤差，但入射角不宜太大，太大會(huì)導(dǎo)致反射光太強(qiáng)、折射光太弱，不易確定P3、P4的位置。（3）在操作時(shí)，手不能觸摸玻璃磚的光潔光學(xué)面，更不能把玻璃磚界面當(dāng)尺子畫界線。（4）在實(shí)驗(yàn)過程中，玻璃磚與白紙的相對(duì)位置不能改變。雙基夯實(shí)一、思維辨

7、析1折射率的大小由介質(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)。（）2光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)是相對(duì)而言的。同一種介質(zhì)，相對(duì)于其他不同的介質(zhì)，可能是光密介質(zhì)，也可能是光疏介質(zhì)。（）3我國使用的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)利用了光的衍射原理。（）4光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，光的頻率不變。（）5不同顏色的光在真空中的傳播速度都相同。（）6當(dāng)光發(fā)生全反射時(shí)反射光的能量小于入射光的能量。（）7在同一種介質(zhì)中，紅光的折射率小于紫光的折射率。（）答案1.2.3.×4.5.6.×7.二、對(duì)點(diǎn)激活1光的反射、光的折射的光路圖很多公園的水池底都裝有彩燈，當(dāng)一細(xì)束由紅、藍(lán)兩色組成的燈光從水中斜射向

8、空氣時(shí)，關(guān)于光在水面可能發(fā)生的反射和折射現(xiàn)象，下列光路圖中正確的是（）答案C解析紅光、藍(lán)光都要發(fā)生反射，紅光的折射率較小，所以紅光發(fā)生全反射的臨界角較藍(lán)光大，藍(lán)光發(fā)生全反射時(shí)，紅光不一定發(fā)生，故選項(xiàng)C正確。2折射率的理解關(guān)于折射率，下列說法正確的是（）（A）根據(jù)n可知，介質(zhì)的折射率與入射角的正弦值成正比（B）根據(jù)n可知，介質(zhì)的折射率與折射角的正弦值成反比（C）根據(jù)n可知，介質(zhì)的折射率與介質(zhì)中的光速成反比（D）同一頻率的光由第一種介質(zhì)進(jìn)入第二種介質(zhì)時(shí)，折射率與波長成正比答案C解析由折射率的定義式n可知，折射率的大小可以由空氣中角度的正弦值與介質(zhì)中角度的正弦值的比值來計(jì)算，但折射率是由介質(zhì)和光的頻

9、率共同來決定，且n，與入射角和折射角無關(guān)，所以A、B選項(xiàng)都是錯(cuò)誤的，C選項(xiàng)是正確的。同一種頻率的光由一種介質(zhì)進(jìn)入第二種介質(zhì)時(shí)，折射率由n決定，即折射率與波長成反比，D選項(xiàng)也是錯(cuò)誤的。3折射定律的應(yīng)用觀察者看見太陽從地平線升起時(shí)，下列關(guān)于太陽位置的敘述中正確的是（）（A）太陽位于地平線之上（B）太陽位于地平線之下（C）太陽恰位于地平線（D）大氣密度不知，無法判斷答案B解析離地面越近的大氣層折射率越大，陽光射向地面過程中，不斷發(fā)生折射，光路圖如圖，所以太陽位于地平線之下的位置，B選項(xiàng)是正確的。4折射率的應(yīng)用（多選）已知某介質(zhì)對(duì)某單色光的臨界角為，則（）（A）該介質(zhì)對(duì)此單色光的折射率為（B）此單色光

10、在該介質(zhì)中傳播速度為csin（c為真空中光速）（C）此單色光在該介質(zhì)中的波長是真空中波長的sin倍（D）此單色光在該介質(zhì)中的頻率是真空中的答案ABC解析臨界角是折射角等于90°時(shí)的入射角，由折射率的定義式可知n，A選項(xiàng)是正確的。由折射率的決定式n可知，此單色光在介質(zhì)中傳播時(shí)的速度vcsin，B選項(xiàng)是正確的。由可知，n（0為此單色光在真空中傳播時(shí)的波長），所以0sin，C選項(xiàng)也是正確的。光在任何介質(zhì)中頻率都不會(huì)改變，D選項(xiàng)是錯(cuò)誤的。5光的色散現(xiàn)象2015·東北四校聯(lián)考實(shí)驗(yàn)表明，可見光通過三棱鏡時(shí)各色光的折射率n隨波長的變化符合科西經(jīng)驗(yàn)公式：nA，其中A、B、C是正的常量。太陽

11、光進(jìn)入三棱鏡后發(fā)生色散的情形如圖所示，則（）（A）屏上c處是紫光（B）屏上d處是紅光（C）屏上b處是紫光（D）屏上a處是紅光答案D解析由科西經(jīng)驗(yàn)公式可知，紫光的折射率最大，紅光的折射率最小，紫光偏折程度最大在d處，紅光偏折程度最小在a處，所以D選項(xiàng)正確，其他A、B、C選項(xiàng)都錯(cuò)誤。6全反射及光導(dǎo)纖維（多選）香港中文大學(xué)第三任校長高錕榮獲了2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)高度評(píng)價(jià)了高錕的貢獻(xiàn)，評(píng)委會(huì)指出：高錕1966年發(fā)現(xiàn)如何通過光學(xué)玻璃纖維遠(yuǎn)距離傳輸光信號(hào)的工作，成為今日電話和高速互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的基石。下列關(guān)于“光纖”及原理的說法中，正確的是（）（A）光纖通信具有傳輸容量大、衰

12、減小、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)（B）光纖通信、全息照相、數(shù)碼相機(jī)及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理（C）實(shí)用光導(dǎo)纖維是由內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射（D）當(dāng)今，在信號(hào)的傳輸領(lǐng)域中，光纖電纜（“光纜”）已經(jīng)幾乎完全取代了傳統(tǒng)的銅質(zhì)“電纜”，成為傳播信息的主要工具，是互聯(lián)網(wǎng)的骨架，并已聯(lián)接到普通社區(qū)答案AD解析全息照相是利用了光的干涉的原理，數(shù)碼相機(jī)是一種利用電子傳感器把光學(xué)影像轉(zhuǎn)換成電子數(shù)據(jù)的照相機(jī)，它們都不是利用了光的全反射原理，B錯(cuò)誤；實(shí)用光導(dǎo)纖維是由內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率比外套的大，C錯(cuò)誤。7全反射（多選）關(guān)于全反射，下列說法

13、中正確的是（）（A）光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)可能產(chǎn)生全反射（B）光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時(shí)可能產(chǎn)生全反射（C）光從折射率大的介質(zhì)射向折射率小的介質(zhì)時(shí)可能產(chǎn)生全反射（D）光從傳播速度小的介質(zhì)射向傳播速度大的介質(zhì)時(shí)可能產(chǎn)生全反射答案ACD解析發(fā)生全反射的條件是：光必須從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，當(dāng)入射角大于或等于臨界角時(shí)，才能發(fā)生全反射，所以A、C選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯(cuò)誤，光在光密介質(zhì)中的傳播速度較小，而在光疏介質(zhì)中傳播的速度較大，所以D選項(xiàng)也是正確的。板塊二考點(diǎn)細(xì)研悟法培優(yōu)考點(diǎn)1折射定律及折射率的應(yīng)用拓展延伸1對(duì)折射率的理解（1）公式n中，不論是光從真空射入介質(zhì)，還是從介質(zhì)射入真空，1總是真空中的光線

14、與法線間的夾角，2總是介質(zhì)中的光線與法線間的夾角。（2）折射率由介質(zhì)本身性質(zhì)決定，與入射角的大小無關(guān)。（3）折射率與介質(zhì)的密度沒有關(guān)系，光密介質(zhì)不是指密度大的介質(zhì)。（4）折射率的大小不僅與介質(zhì)本身有關(guān)，還與光的頻率有關(guān)。同一種介質(zhì)中，頻率越大的色光折射率越大，傳播速度越小。（5）同一種色光，在不同介質(zhì)中雖然波速、波長不同，但頻率相同。2平行玻璃磚、三棱鏡和圓柱體（球）對(duì)光路的控制類別項(xiàng)目平行玻璃磚三棱鏡圓柱體（球）結(jié)構(gòu)玻璃磚上下表面是平行的橫截面為三角形的三棱鏡橫截面是圓對(duì)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(fā)生側(cè)移通過三棱鏡的光線經(jīng)兩次折射后，出射光線向棱鏡底面偏折圓界面的法線

15、是過圓心的直線，經(jīng)過兩次折射后向圓心偏折應(yīng)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例1如圖，一束單色光射入一半徑為0.1 m玻璃球體，入射角為60°，已知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)一次反射后，再次折射回到空氣中時(shí)與入射光線平行。求：（1）此玻璃的折射率；（2）光在玻璃球內(nèi)的傳播時(shí)間。（1）如何確定玻璃體內(nèi)的折射光線和反射光線？提示：由于折射回到空氣中時(shí)與入射光線平行，出射的光路與入射的光路具有對(duì)稱性，根據(jù)對(duì)稱性可確定玻璃體內(nèi)的折射光線和反射光線。（2）如何求光在玻璃球內(nèi)的傳播時(shí)間？提示：由n求折射率，再根據(jù)n求光在玻璃球內(nèi)的傳播速度v，由幾何關(guān)系求出光在玻璃球內(nèi)傳播的距離

16、，再由t求時(shí)間。嘗試解答（1）n（2）t2×109 s。（1）作出光線在玻璃球體內(nèi)光路圖，A、C是折射點(diǎn)，B是反射點(diǎn)，OD平行于入射光線，由幾何知識(shí)得AODCOD60°，則由幾何關(guān)系得OAB30°折射角2OAB30°，入射角160°所以折射率為n。（2）光在玻璃球內(nèi)的傳播速度v×108 m/s光在玻璃球內(nèi)傳播的距離s4OAcos30°4×0.1× m故光在玻璃球內(nèi)的傳播時(shí)間t s2×109 s?？偨Y(jié)升華光的折射問題的規(guī)范求解（1）一般解題步驟根據(jù)題意準(zhǔn)確作出光路圖，注意作準(zhǔn)法線。利用數(shù)學(xué)知識(shí)找到

17、入射角和折射角。利用折射定律列方程。（2）應(yīng)注意的問題根據(jù)折射定律和入射光線畫出折射光線，找到入射角和折射角，要注意入射角、折射角是入射光線、折射光線與法線的夾角。應(yīng)用公式n時(shí)，一定要確定準(zhǔn)哪個(gè)角在分子上，哪個(gè)角在分母上。注意在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。1.一束復(fù)色光由空氣射向玻璃，發(fā)生折射而分成a、b兩束單色光，其傳播方向如圖所示。設(shè)玻璃對(duì)a、b的折射率分別為na和nb，a、b在玻璃中的傳播速度分別為va和vb，則（）A.nanb（B）na<nbC.vavb（D）va<vb答案D解析由折射定律可知n，當(dāng)1一定時(shí)，2越大，折射率越小，偏折程度越小，2越小，折射率越大，偏折程度越大。

18、a光的偏折程度比b的偏折程度大，所以a的折射率大，即na>nb，A、B選項(xiàng)都錯(cuò)誤。由n可知，折射率大的光在玻璃中的傳播速度小，所以va<vb，D選項(xiàng)正確，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。2.2015·鎮(zhèn)江測試直角玻璃三棱鏡的截面如圖所示，一條光線從AB面入射，ab為其折射光線，ab與AB面的夾角60°。已知這種玻璃的折射率n，則：（1）這條光線在AB面上的入射角為_。（2）圖中光線ab_（填“能”或“不能”）從AC面折射出去。答案（1）45°（2）不能解析（1）由圖可知ab與法線的夾角230°，根據(jù)折射定律得n，1為光在AB面的入射角，故sin1nsin2

19、83;sin30°，145°（2）設(shè)光線在這種玻璃中的全反射臨界角為C，則sinC，C45°，又ab光線在AC界面的入射角為60°>C45°，所以ab光線發(fā)生全反射，不能從AC面射出?？键c(diǎn)2光的折射、全反射的綜合應(yīng)用拓展延伸1.發(fā)生全反射的條件（1）光線必須從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)。（2）入射角必須大于或等于臨界角。2.全反射的理解（1）如果光線從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，則無論入射角多大，都不會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象。（2）光的全反射現(xiàn)象遵循光的反射定律，光路是可逆的。（3）當(dāng)光射到兩種介質(zhì)的界面上時(shí)，往往同時(shí)發(fā)生光的折射和反射現(xiàn)象，但在全反射現(xiàn)象中

20、，只發(fā)生反射，不發(fā)生折射。當(dāng)折射角等于90°時(shí)，實(shí)際上就已經(jīng)沒有折射光了。（4）全反射現(xiàn)象可以從能量的角度去理解：當(dāng)光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，在入射角逐漸增大的過程中，反射光的能量逐漸增強(qiáng)，折射光的能量逐漸減弱，當(dāng)入射角等于臨界角時(shí)，折射光的能量已經(jīng)減弱為零，這時(shí)就發(fā)生了全反射。3.全反射的有關(guān)現(xiàn)象及應(yīng)用（1）海水浪花呈白色、玻璃（水）中氣泡看起來特別亮、沙漠蜃景、夏天的柏油路面看起來“水淋淋”的、海市蜃樓、鉆石的奪目光彩、水下燈照不到整個(gè)水面、全反射棱鏡等。（2）光導(dǎo)纖維結(jié)構(gòu)：簡稱光纖，是一種透明的玻璃纖維絲，直徑在幾微米到一百微米之間，由內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率大于外套

21、的折射率，即內(nèi)芯是光密介質(zhì)，外套是光疏介質(zhì)。原理：光在光纖的內(nèi)芯中傳播，每次射到內(nèi)、外層的界面上時(shí)，都要求入射角大于臨界角，從而發(fā)生全反射。例2如圖所示，ABCD是一直角梯形棱鏡的橫截面，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線由O點(diǎn)垂直AD邊射入。已知棱鏡的折射率n，ABBC8 cm，OA2 cm，OAB60°。（1）求光線第一次射出棱鏡時(shí)，出射光線的方向。（2）第一次的出射點(diǎn)距C_cm。（1）如何求發(fā)生全反射時(shí)的臨界角C？提示：根據(jù)sinC，即可求得臨界角C。（2）如何判定光在AB邊是否發(fā)生全反射？提示：由光路圖和已知A60°，確定在AB界面時(shí)的入射角，如果入射角大于或等于臨界角C

22、，則發(fā)生全反射，否則既有折射又有反射。嘗試解答（1）與CD邊夾角45°斜向左下方（2）。（1）設(shè)發(fā)生全反射的臨界角為C，由折射定律得sinC代入數(shù)據(jù)得C45°。光路圖如圖所示，由幾何關(guān)系可知光線在AB邊和BC邊的入射角均為60°，均發(fā)生全反射。設(shè)光線在CD邊的入射角為，折射角為，由幾何關(guān)系得30°，小于臨界角，光線第一次射出棱鏡是在CD邊，由折射定律得n代入數(shù)據(jù)得45°。（2）由于AO2 cm，OAB60°可得AE4 cm，BE4 cm由EBF為等腰三角形可知，BF4 cm，F(xiàn)C4 cm因?yàn)?0°，則出射點(diǎn)跟C的距離lFC&

23、#183;tan30° cm?？偨Y(jié)升華解答全反射類問題的技巧解答全反射類問題時(shí)，要抓住發(fā)生全反射的兩個(gè)條件：一是光必須從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，二是入射角大于或等于臨界角。利用好光路圖中的臨界光線，準(zhǔn)確地判斷出恰好發(fā)生全反射的光路圖是解題的關(guān)鍵，且在作光路圖時(shí)盡量與實(shí)際相符，這樣更有利于問題的分析。12015·石家莊調(diào)研如圖所示，有一圓柱形容器，底面半徑為R，在底面的中心處有一紅色點(diǎn)光源S，它發(fā)出的紅光經(jīng)時(shí)間t可以傳到容器的邊緣P。若容器內(nèi)盛滿某透明液體，S發(fā)出的紅光經(jīng)時(shí)間2t可以傳到容器的邊緣P，且恰好在P點(diǎn)發(fā)生全反射。求容器的高度。答案R解析設(shè)S、P之間的距離為d，光在空

24、氣中的傳播速度為c，光在該液體中的傳播速度為v，則有dctd2vt該液體的折射率n光線在P處恰好發(fā)生全反射時(shí)，入射角設(shè)為C，則sinC解得入射角C30°則容器高度hR2.一半徑為R的半圓形玻璃磚橫截面如圖所示，O為圓心，一束平行光線照射到玻璃磚MO面上，中心光線a沿半徑方向射入玻璃磚后，恰在O點(diǎn)發(fā)生全反射，已知AOM45°。求：（1）玻璃磚的折射率n；（2）玻璃磚底面MN出射光束的寬度是多少？（不考慮玻璃磚MON面的反射）答案（1）（2）R解析（1）由n，得n。（2）進(jìn)入玻璃磚入射到MO的光線均發(fā)生全反射，從O點(diǎn)入射光的路徑如圖所示。由n，得30°，由光路可逆30

25、°、45°，出射光與入射光平行。ODRtan30°R出射光束的寬度dODcos45°R。考點(diǎn)3棱鏡和光的色散拓展延伸1.棱鏡（1）定義：各平面相交的透明體叫做棱鏡。通常把橫截面為三角形的棱鏡叫做三棱鏡。（2）作用：改變光的傳播方向；分光。2通過棱鏡的光線（1）棱鏡對(duì)光線的偏折規(guī)律如圖所示：通過棱鏡的光線要向棱鏡底面偏折；棱鏡改變光的傳播方向，但不改變光束的性質(zhì)。a.平行光束通過棱鏡后仍為平行光束；b.發(fā)散光束通過棱鏡后仍為發(fā)散光束；（C）會(huì)聚光束通過棱鏡后仍為會(huì)聚光束。出射光線和入射光線之間的夾角稱為偏向角（如圖中）。（2）棱鏡成像（如圖）隔著棱鏡看物體

26、的像是正立的虛像，像的位置向棱鏡頂角方向偏移。3.全反射棱鏡（1）定義：橫截面為等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡。（2）全反射棱鏡對(duì)光路的控制如圖所示（3）全反射棱鏡的優(yōu)點(diǎn)全反射棱鏡和平面鏡在改變光路方面，效果是相同的，相比之下，全反射棱鏡成像更清晰，光能損失更少。4.光的色散（1）光的色散：把復(fù)色光分解為單色光的現(xiàn)象叫做光的色散。白光通過棱鏡后，被分解為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛和紫七種顏色（如圖）。（2）正確理解光的色散光的顏色由光的頻率決定。各種色光的比較顏色紅橙黃綠青藍(lán)紫頻率低高同一介質(zhì)中的折射率小大同一介質(zhì)中速度大小波長大小臨界角大小通過棱鏡的偏折角小大例3如圖所示為由某種透明材料做成的

27、三棱鏡的橫截面，其形狀是邊長為a的等邊三角形?，F(xiàn)用一束寬度為a的單色平行光束以垂直于BC面的方向入射到該三棱鏡的AB及AC面上，結(jié)果所有從AB、AC面入射的光線進(jìn)入后恰好全部直接到達(dá)BC面。（1）求該材料對(duì)此平行光束的折射率。（2）這些到達(dá)BC面的光線從BC面射出后，如果照射到一塊平行于BC面的屏上形成光斑，則當(dāng)屏到BC面的距離d滿足什么條件時(shí)，此光斑分為兩塊？（1）如何求該光的折射率？提示：正確畫出光路圖，找出入射角和折射角，再根據(jù)n求得。（2）如何確定屏的位置？提示：正確畫出光路圖后，采用試放法，即把光屏放到距BC較近的位置，看什么情況，再把屏放到離BC較遠(yuǎn)的位置，看光斑如何變化，再確定具

28、體的位置。嘗試解答（1）（2）d>a。（1）從AB面入射的光線，在棱鏡中是平行于AC面的，則光線進(jìn)入AB面時(shí)的入射角、折射角分別為60°，30°，由折射定律知，該材料對(duì)此平行光束的折射率n。（2）如圖所示，O為BC的中點(diǎn)，在B點(diǎn)附近折射的光線從BC面射出后與直線AO交于D點(diǎn)，只要屏放的比D點(diǎn)遠(yuǎn)，光斑就會(huì)分成兩塊。由幾何關(guān)系可得ODa所以當(dāng)屏到BC面的距離d>a時(shí)，此光斑分為兩塊?？偨Y(jié)升華棱鏡與光的色散問題的解決思路光路圖、折射率公式、臨界角公式和幾何關(guān)系式是解決這類問題的基礎(chǔ)。1.如圖所示是一觀察太陽光譜簡易裝置，一加滿清水的碗放在有陽光的地方，將平面鏡M斜放入

29、水中，調(diào)整其傾斜角度，使太陽光經(jīng)水面折射再經(jīng)水中平面鏡反射，最后由水面折射回空氣射到室內(nèi)白墻上，即可觀察到太陽光譜的七色光帶。逐漸增大平面鏡的傾斜角度，各色光將陸續(xù)消失，則此七色光帶從上到下的排列順序以及最先消失的光分別是（）A.紅光紫光，紅光（B）紫光紅光，紅光C.紅光紫光，紫光（D）紫光紅光，紫光答案C解析紅光的折射率比紫光的小，偏折程度小，射到平面鏡M的入射角較小，所以反射角也小，因此紅光在最上面，紫光在最下面。在水面發(fā)生全反射，隨著平面鏡的傾斜角越大，紫光在水面的入射角增大的比其他光要快，紫光最先發(fā)生全反射，紫光最先消失。因此只有C選項(xiàng)是正確的，其他A、B、D都是錯(cuò)誤的。2. 一玻璃三

30、棱鏡，其橫截面為等腰三角形，頂角為銳角，折射率為?，F(xiàn)在橫截面內(nèi)有一光線從其左側(cè)面上半部射入棱鏡。不考慮棱鏡內(nèi)部的反射。若保持入射光線在過入射點(diǎn)的法線的下方一側(cè)（如圖），且要求入射角為任何值的光線都會(huì)從棱鏡的右側(cè)面射出，則頂角可在什么范圍內(nèi)取值？答案045°解析設(shè)入射光線經(jīng)玻璃折射時(shí)，入射角為i，折射角為r，射至棱鏡右側(cè)面的入射角為。根據(jù)折射定律有sininsinr由幾何關(guān)系得r當(dāng)i0時(shí)，由式知r0，有最大值m（如圖），由式得m同時(shí)m應(yīng)小于玻璃對(duì)空氣的全反射臨界角，即 sinm由式和題給條件可得，棱鏡頂角的取值范圍為045°。考點(diǎn)4測定玻璃的折射率解題技巧求折射率的四種方法1

31、.計(jì)算法：用量角器測量入射角1和折射角2，算出不同入射角時(shí)的，并取平均值。2圖象法：改變不同的入射角1，測出不同的折射角2，作sin1sin2圖象，由n可知圖象應(yīng)為直線，如圖所示，其斜率就是玻璃的折射率。3輔助線段法：利用直尺作輔助線，測出輔助線的長度大小，求玻璃的折射率。如圖所示，作輔助線，且垂直于，量出、，作輔助線，且垂直于，量出、，則sin1， sin2，即可求出：n。4.“單位圓法”：以入射點(diǎn)O為圓心，以適當(dāng)長度R為半徑畫圓，交入射光線OA于E點(diǎn)，交折射光線OO于E點(diǎn)，過E作NN的垂線EH，過E作NN的垂線EH。如圖所示，sin1，sin2，OEOER，則n。只要用刻度尺量出EH、EH

32、的長度就可以求出n。例4“測定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中，在玻璃磚的一側(cè)豎直插兩個(gè)大頭針A、B，在另一側(cè)再豎直插兩個(gè)大頭針C、D。在插入第四個(gè)大頭針D時(shí)，要使它_。下圖是在白紙上留下的實(shí)驗(yàn)痕跡，其中直線a、a是描在紙上的玻璃磚的兩個(gè)邊。根據(jù)該圖可算得玻璃的折射率n_。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）如何確定折射光線？提示：用C擋住A、B的像，用D擋住C及A、B的像，連接C、D就是折射光線。（2）如何確定入射角和出射角的正弦值？提示：用線段的長度比表示。嘗試解答（1）擋住C及A、B的像_（2）n1.8（1.61.9）。確定出射光線時(shí)應(yīng)使D擋住C和A、B的像，作圖如圖所示，以O(shè)為圓心，OO為半徑作圓交

33、AB于E點(diǎn)，過E作a的平行線交法線于F，根據(jù)n得n，測量EF和OP長度得n1.8（1.61.9均正確，方法亦有多種）?？偨Y(jié)升華白紙上面畫邊緣，然后才放玻璃磚；兩針決定入射光，再插一針擋兩像；兩針兩像成一線，去磚畫圖是重點(diǎn)；入射線，折射線，作出法線角出現(xiàn)；入射角，折射角，不大不小是最好；拿磚要觸毛玻面，插針豎直做實(shí)驗(yàn)。1.在用兩面平行的玻璃磚測定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中，已畫好玻璃磚界面aa和bb，若不慎將玻璃磚向上平移了一些，放在右圖所示的位置上，而實(shí)驗(yàn)中其他操作均正確，則測得的折射率將（）A.偏大（B）偏小C.不變（D）無法確定答案C解析經(jīng)過玻璃磚的光路如圖中實(shí)線所示，由于所作的玻璃磚分界線不是

34、實(shí)際的分界線，而是如圖中虛線所示，由幾何知識(shí)可知，測出的折射角與真實(shí)的折射角相同。2.某同學(xué)用半圓形玻璃磚測定玻璃的折射率（如圖所示）。實(shí)驗(yàn)的主要過程如下：（A）把白紙用圖釘釘在木板上，在白紙上作出直角坐標(biāo)系xOy，在白紙上畫一條線段AO表示入射光線B.把半圓形玻璃磚M放在白紙上，使其底邊aa與Ox軸重合C.用一束平行于紙面的激光從y>0區(qū)域沿y軸負(fù)方向射向玻璃磚，并沿x軸方向調(diào)整玻璃磚的位置，使這束激光從玻璃磚底面射出后，仍沿y軸負(fù)方向傳播D.在AO線段上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2E.在坐標(biāo)系y<0的區(qū)域內(nèi)豎直地插上大頭針P3，并使得從P3一側(cè)向玻璃磚方向看去，P3能同時(shí)擋住

35、P1和P2的像F.移開玻璃磚，連接O、P3，用圓規(guī)以O(shè)點(diǎn)為圓心畫一個(gè)圓（如圖中虛線所示），此圓與AO線交點(diǎn)為B，與OP3線的交點(diǎn)為C。確定出B點(diǎn)到x軸、y軸的距離分別為y1、x1，C點(diǎn)到x軸、y軸的距離分別為y2、x2（1）若實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)沒有將玻璃磚的底邊aa與Ox軸重合，而是向y>0方向側(cè)移了一些，這將導(dǎo)致所測的玻璃折射率與其真實(shí)值相比_。（選填“偏大”“不變”或“偏小”）（2）若實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)在y<0的區(qū)域內(nèi)，從任何角度都無法透過玻璃磚看到P1、P2，為能透過玻璃磚看到P1、P2，應(yīng)采取的措施是：_。答案（1）偏大（2）應(yīng)減小光線AO的入射角解析（1）折射率n，玻璃磚的底邊aa與

36、Ox軸未重合而向y>0方向側(cè)移了一些，導(dǎo)致測量的x2偏大，x1偏小，所以玻璃的折射率的測量值與真實(shí)值相比偏大；（2）在y<0的區(qū)域內(nèi)，從任何角度都無法透過玻璃磚看到P1、P2，說明光線AO在界面aa上發(fā)生了全反射，應(yīng)該減小光線AO的入射角。板塊三高考模擬隨堂集訓(xùn)1.2015·課標(biāo)全國卷（多選）如圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線。則（）A.在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度B.在真空中，a光的波長小于b光的波長C.玻璃磚對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率D.若改變光束的入射方向使角逐漸變大，則折射光線a首

37、先消失E.分別用a、b光在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距答案ABD解析從光路圖看，入射角相同，a光的折射角較大，所以玻璃磚對(duì)a光的折射率較大，a光的頻率較大，波長較短，B正確，C不正確；根據(jù)n知va<vb，A正確；隨著入射角增大，a光的折射角先達(dá)到90°，D正確；在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，由x知光的波長越長，干涉條紋間距越大，E錯(cuò)誤。2.2015·安徽高考如圖所示，一束單色光從空氣入射到棱鏡的AB面上，經(jīng)AB和AC兩個(gè)面折射后從AC面進(jìn)入空氣。當(dāng)出射角i和入射角i相等時(shí)，出射光線相對(duì)于入射光線偏轉(zhuǎn)的角度為。已知棱鏡頂角

38、為，則計(jì)算棱鏡對(duì)該色光的折射率表達(dá)式為（）A.B.C.D.答案A解析由圖可知，當(dāng)出射角與入射角相等時(shí)，AB面上的折射角與AC面上的入射角相等，設(shè)為r，由幾何關(guān)系可知180°，2r180°，得2r，而2（ir），得i，由折射定律得n，選項(xiàng)A正確。3.2015·福建高考如圖，一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b，波長分別為a、b，該玻璃對(duì)單色光a、b的折射率分別為na、nb，則（）A.a<b，na>nbB.a>b，na<nbC.a<b，na<nbD.a>b，na>nb答案B解析由圖可知b光偏折程度大，則na<

39、;nb，波長越短，折射率越大，所以a>b，B項(xiàng)正確。42015·四川高考直線P1P2過均勻玻璃球球心O，細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對(duì)稱，由空氣射入玻璃球的光路如圖。a、b光相比（）A.玻璃對(duì)a光的折射率較大B.玻璃對(duì)a光的臨界角較小C.b光在玻璃中的傳播速度較小D.b光在玻璃中的傳播時(shí)間較短答案C解析從光路圖可以看出，a、b兩束光的入射角相等，b光的折射角更大一些，由此可知nb>na，A錯(cuò)誤；由sinC可知，玻璃對(duì)a光的臨界角較大，B錯(cuò)誤；由n可知，b光在玻璃中的傳播速度較小，C正確；b光在玻璃中的傳播速度較小，且它在玻璃中傳播的距離較長，所以在玻璃中的傳播時(shí)間較長，

40、D錯(cuò)誤。5.2015·重慶高考虹和霓是太陽光在水珠內(nèi)分別經(jīng)過一次和兩次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球來說明。兩束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上會(huì)形成MN和PQ兩條彩色光帶，光路如圖所示。M、N、P、Q點(diǎn)的顏色分別為（）（A）紫、紅、紅、紫（B）紅、紫、紅、紫C.紅、紫、紫、紅（D）紫、紅、紫、紅答案A解析由題圖可知，射到M點(diǎn)的光線進(jìn)入玻璃球時(shí)的折射角小于射到N點(diǎn)的光線進(jìn)入玻璃球時(shí)的折射角，所以玻璃對(duì)射到M點(diǎn)的光的折射率大于玻璃對(duì)射到N點(diǎn)的光的折射率，故M點(diǎn)的顏色為紫色，N點(diǎn)的顏色為紅色；同理可得P點(diǎn)的顏色為紅色，Q點(diǎn)的顏色為紫色，所以只有A項(xiàng)正確。6.2015&

41、#183;海南高考一半徑為R的半圓柱形玻璃磚，橫截面如圖所示。已知玻璃的全反射臨界角為。與玻璃磚的底平面成角度、且與玻璃磚橫截面平行的平行光射到玻璃磚的半圓柱面上。經(jīng)柱面折射后，有部分光（包括與柱面相切的入射光）能直接從玻璃磚底面射出。若忽略經(jīng)半圓柱內(nèi)表面反射后射出的光，求底面透光部分的寬度。答案解析如圖所示，設(shè)光線從A沿半徑方向進(jìn)入半圓柱形玻璃磚，恰好與法線重合，折射光線恰好射入圓心O處，由圖中幾何關(guān)系，可知該光線在O點(diǎn)的入射角恰好等于臨界角而發(fā)生全反射。由幾何光路可知：從部分射入的光線在BO界面發(fā)生全反射，無光線射出，從部分射入的光線在OD界面有光線射出。由全反射條件知OCD由幾何關(guān)系，可

42、知COD，CDO2即得OD7.2015·江蘇高考人造樹脂是常用的眼鏡鏡片材料。如圖所示，光線射在一人造樹脂立方體上，經(jīng)折射后，射在桌面上的P點(diǎn)。已知光線的入射角為30°，OA5 cm，AB20 cm，BP12 cm，求該人造樹脂材料的折射率n。答案n（或n1.5）解析設(shè)折射角為，由折射定律有sin30°nsin由幾何關(guān)系知sin，且OP代入數(shù)據(jù)解得n（或n1.5）8.2015·石家莊質(zhì)檢如圖所示，一束光從空氣射到直角三棱鏡ABC的側(cè)面AB上，進(jìn)入三棱鏡后從另一側(cè)面AC射出，調(diào)整入射光的方向，當(dāng)光線第一次射到側(cè)面AC恰不穿出時(shí)，測出入射光與AB面的夾角為3

43、0°，求此三棱鏡的折射率。答案n解析光線在AC面上恰好發(fā)生了全反射，則有C有：sinsinC根據(jù)幾何知識(shí)得：得：cossinsin在AB面上有：n則sinnsin折射率為：n9.2015·山西模擬如圖所示的圓表示一圓柱形玻璃磚的截面，O為其圓心，MN為直徑。一束平行于MN的光線沿PO1方向從O1點(diǎn)射入玻璃磚，在玻璃磚內(nèi)傳到N點(diǎn)。已知PO1與MN之間的距離為R（R為玻璃磚的半徑），真空中的光速為c，求：（1）該玻璃磚的折射率；（2）光從O1傳到N所用的時(shí)間。答案（1）（2）解析（1）光路圖如圖所示，據(jù)幾何關(guān)系可得sinii2r據(jù)折射定律n，解得n（2）據(jù)幾何關(guān)系可得R光從O1

44、傳播到N所需的時(shí)間tv解得t10.2015·衡水一調(diào)如圖所示，在水平地面上有一底部厚度為d的巨大玻璃容器，這種玻璃的折射率為n1，容器內(nèi)盛有深度為d的某種透明液體，該液體的折射率為n2，在液體表面上漂浮有半徑為rd的不透明圓板。在圓板正上方d處有一點(diǎn)光源s，在光源的照射下圓板在水平地面上留下一個(gè)影，已知光在真空中傳播的速度為c，求：（1）光在玻璃中的傳播速度；（2）影的面積。答案（1）c（2）d2解析（1）由于容器的折射率n1，故光在該玻璃中的傳播速度為v，于是得vc。（2）結(jié)合題意可繪制光路圖如下圖所示，由幾何關(guān)系知入射角i60°，光由空氣進(jìn)入液體中發(fā)生折射，由n2得45

45、°。光由液體進(jìn)入玻璃中發(fā)生折射，由得30°由對(duì)稱性知在水平地面上留下的影也為圓形，由幾何關(guān)系知Rrdtandtan于是影的面積為SR2，代入整理可得Sd2。板塊四限時(shí)規(guī)范特訓(xùn)時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題（本題共10小題，每小題6分，共60分。其中16為單選，710為多選）1.如圖所示，一條光線從空氣垂直射到直角玻璃三棱鏡的界面AB上，棱鏡材料的折射率為1.414，這條光線從BC邊射出棱鏡后的光線與界面BC的夾角為（）A.90° （B）60°C.30° （D）45°答案D解析由sinC得：光從玻璃射向真空時(shí)，發(fā)生全反射時(shí)的臨界

46、角為：C45°。由幾何關(guān)系可求得在BC面的入射角為30°，由折射定律知：n得sinrnsini·sin30°，所以r45°，則射出棱鏡后的光線與界面BC的夾角為45°，故D正確。2.如圖，一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚，O點(diǎn)為該玻璃磚截面的圓心，下圖能正確描述其光路的是（）答案A解析光束沿玻璃磚半徑射向O點(diǎn)，在界面處入射角大于臨界角時(shí)，發(fā)生全反射，小于臨界角時(shí)，在空氣中的折射角大于入射角，A正確，C錯(cuò)誤；當(dāng)光束由空氣射向玻璃磚時(shí)，由發(fā)生全反射的條件可知B錯(cuò)誤；在玻璃中的折射角應(yīng)小于入射角，D錯(cuò)誤。3.空氣中懸浮著一顆球形小水珠，一縷陽

47、光水平射入其中，如圖所示。n甲、n乙和n丙分別表示水對(duì)甲光、乙光和丙光的折射率。則以下表述正確的是（）A.n甲>n乙>n丙B.波長的關(guān)系甲<乙<丙C.頻率的關(guān)系甲<乙<丙D.光由水珠出射到空氣的折射角關(guān)系甲乙丙答案C解析由題圖可知，丙的折射率最大，甲的折射率最小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)折射率與頻率的關(guān)系，丙的頻率最大，甲的頻率最小，選項(xiàng)C正確；根據(jù)頻率與波長的關(guān)系，丙的波長最小，甲的波長最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；光由水珠出射到空氣的折射角關(guān)系甲<乙<丙，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.圖（甲）為某同學(xué)利用半圓形玻璃磚測定玻璃折射率n的裝置示意圖。他讓光從空氣射向玻璃磚，在正確

48、操作后，他利用測出的數(shù)據(jù)作出了圖（乙）所示的折射角正弦（sinr）與入射角正弦（sini）的關(guān)系圖象。則下列說法正確的是（）（A）該玻璃的折射率nB.該玻璃的折射率n1.5C.光由空氣進(jìn)入該玻璃磚中傳播時(shí)，光波頻率變?yōu)樵瓉淼谋禗.光由空氣進(jìn)入該玻璃磚中傳播時(shí)，光波波長變?yōu)樵瓉淼?.5倍答案B解析由折射定律n可知折射角正弦（sinr）與入射角正弦（sini）的關(guān)系圖象斜率的倒數(shù)表示折射率，所以n1.5，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；光由空氣進(jìn)入該玻璃磚中傳播時(shí)，光波頻率不變，由n，vf可知，光波波長變?yōu)樵瓉淼?，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。5.如圖所示，空氣中有一折射率為的玻璃柱體，其橫截面是圓心角為90°，

49、半徑為R的扇形NBC。該柱體厚度為h，即MNDCABh。一束剛好覆蓋ABNM面的單色光，以與該面成45°角的方向照射到ABNM面上。若只考慮首次入射到ABCD面上的光，則ABCD面上有光透出部分的面積為（）A.B.C.D.答案B解析根據(jù)折射定律有：n，得sinr0.5，折射角r30°，即光進(jìn)入玻璃后光線與豎直方向的夾角為30°。過N的光線垂直入射到BC界面上點(diǎn)G射出，G到C之間沒有光線射出；越接近B的光線入射到BC界面上時(shí)的入射角越大，發(fā)生全反射的可能性越大。根據(jù)臨界角公式：sinC，可得臨界角C45°，設(shè)BC界面上的臨界點(diǎn)為E，此光線由NB界面上點(diǎn)F入

50、射，在三角形NEF中可求得NE與水平方向的夾角為：180°（120°45°）15°，所以E到B之間沒有光線射出。由此可得有光線射出的圓弧對(duì)應(yīng)圓心角為90°（30°15°）45°，所以有光透出的部分的弧長為，則ABCD面上有光透出部分的面積為S，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。6.“B超”可用于探測人體內(nèi)臟的病變狀況。如圖是超聲波從肝臟表面入射，經(jīng)折射與反射，最后從肝臟表面射出的示意圖。超聲波在進(jìn)入肝臟發(fā)生折射時(shí)遵循的規(guī)律與光的折射規(guī)律類似，可表述為（式中1是入射角，2是折射角，v1、v2分別是超聲波在肝外和肝內(nèi)的傳播速度

51、），超聲波在腫瘤表面發(fā)生反射時(shí)遵循的規(guī)律與光的反射規(guī)律相同。已知v20.9v1，入射點(diǎn)與出射點(diǎn)之間的距離是d，入射角為i，腫瘤的反射面恰好與肝臟表面平行，則腫瘤離肝臟表面的深度h為（）A.B.C.D.答案D解析如圖所示，由題意知由幾何關(guān)系知sinr聯(lián)立式解得h，故選項(xiàng)D正確。7.如圖所示，光在真空和介質(zhì)的界面MN上發(fā)生偏折，那么下列說法正確的是（）A.光是從真空射向介質(zhì)B.介質(zhì)的折射率約為1.73C.光在介質(zhì)中的傳播速度約為1.73×108 m/sD.反射光線與折射光線成60°角答案BC解析因?yàn)檎凵浣谴笥谌肷浣?，所以光是從介質(zhì)射向真空的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；據(jù)折射率公式n，所以n1

52、.73，選項(xiàng)B正確；再由折射率n，代入數(shù)據(jù)得v1.73×108 m/s，選項(xiàng)C正確；反射光線與折射光線成90°角，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8.下列說法正確的是（）A.在水中的潛水員斜向上看岸邊的物體時(shí)，看到的物體將比物體所處的實(shí)際位置高B.光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，光纖內(nèi)芯的折射率比外殼的大C.水中的氣泡，看起來特別明亮，是因?yàn)楣饩€從氣泡中射向水中時(shí)，一部分光在界面上發(fā)生全反射的緣故D.光在某種介質(zhì)中的傳播速度為1.732×108 m/s，要使光由真空射入這種介質(zhì)的折射光線與反射光線之間夾角為90°，則入射角為45°答案AB解析由光的折射可知看到的高度h

53、與實(shí)際高度h有hnh的關(guān)系，選項(xiàng)A正確；光纖通信利用的是光的全反射，所以內(nèi)芯為光密介質(zhì)，所以選項(xiàng)B正確；水中空氣泡看起來特別明亮是因?yàn)楣鈴乃猩湎驓馀輹r(shí)一部分光發(fā)生了全反射的緣故，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由n得n，n，由題意知r90°i，所以i60°，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9.如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的單色光從空氣射向E點(diǎn)，并偏折到F點(diǎn)。已知入射方向與邊AB的夾角為30°，E、F分別為邊AB、BC的中點(diǎn)，則（）A.該棱鏡的折射率為B.光在F點(diǎn)發(fā)生全反射C.光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長變小D.從F點(diǎn)出射的光束與入射到E點(diǎn)的光束平行答案AC解析在E點(diǎn)作出法線可知入射角為60&

54、#176;，折射角為30°，折射率為，選項(xiàng)A正確；由光路的可逆性可知，在BC邊上的入射角小于臨界角，不會(huì)發(fā)生全反射，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)公式v和vf可得空>介，選項(xiàng)C正確；三棱鏡兩次折射使得光線都向底邊偏折，不會(huì)與入射到E點(diǎn)的光束平行，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10.如圖所示，實(shí)線為空氣和水的分界面，一束藍(lán)光從空氣中的A點(diǎn)沿AO1方向（O1點(diǎn)在分界面上，圖中O1點(diǎn)和入射光線都未畫出）射向水中，折射后通過水中的B點(diǎn)。圖中O點(diǎn)為A、B連線與分界面的交點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.O1點(diǎn)在O點(diǎn)的右側(cè)B.藍(lán)光從空氣中射入水中時(shí)，速度變小C.若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，則折射光線有可能通過B點(diǎn)正下方

55、的C點(diǎn)D.若沿AO1方向射向水中的是一束紅光，則折射光線有可能通過B點(diǎn)正上方的D點(diǎn)E.若藍(lán)光沿AO方向射向水中，則折射光線有可能通過B點(diǎn)正上方的D點(diǎn)答案BCD解析據(jù)折射定律，知光由空氣斜射入水中時(shí)入射角大于折射角，則畫出光路圖如圖所示，知O1點(diǎn)應(yīng)在O點(diǎn)的左側(cè)，故A錯(cuò)。光從光疏介質(zhì)（空氣）進(jìn)入光密介質(zhì)（水）中時(shí)，速度變小，故B對(duì)。紫光的折射率大于藍(lán)光，所以折射角要小于藍(lán)光的，則可能通過B點(diǎn)下方的C點(diǎn)，故C對(duì)。若是紅光，折射率小于藍(lán)光，折射角大于藍(lán)光的，則可能通過B點(diǎn)上方的D點(diǎn)，故D對(duì)。若藍(lán)光沿AO方向射入，據(jù)折射定律，知折射光線不能通過B點(diǎn)正上方的D點(diǎn)，故E錯(cuò)。二、非選擇題（本題共3小題，共40分）11.（12分）如圖所示，某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入