光的折射、全反射和色散基础知识和练习

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1、光的折射、全反射和色散基础知识和练习1.光的折射(1)折射现象：光从一种介质斜射进入另一种介质时，传播方向发生的现象.(2)折射定律：①内容：折射光线与入射光线、法线处在，折射光线与入射光线分别位于的两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成.②表达式：兰巴=山2,式屮⑴2是比例常数.sing③在光的折射现象屮，光路是.(3)折射率：①定义：光从真空射入某介质时，的正弦与的正弦的比值.21™i/siny折射率总大于1・即"1.对于某单色光，玻璃的折射率比水大，则此单色光在玻璃中传播时()A.其速度比在水屮大，其波长比在水屮

2、长B.其速度比在水屮大，其波长比在水屮短C.其速度比在水中小，其波2比在水中短D.其速度比在水屮小，其波长比在水屮长UJ'AOB镀银(图屮粗线)，。表示半圆截2.(2010-课标全国-33)(1)如图2所示，一个三棱镜的截面为等腰直角HABC,为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到边，进入棱镜后直接射到边上，并刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为.(填入正确选项前的字母)A.B.y[2C.弓D.萌3.(2011-全国新课标・34)(2)—半圆柱形透明物体横截面如图4所示，底面的圆心.一束光线在横截

3、面内从M点入射，经过面反射后从N点射出.已知光线在M点的入射角为30。,ZMOA=60°f上NOB=30。.求:(i)光线在M点的折射角；(ii)透明物体的折射率.2.全反射(1)发生条件：①光从介质射入介质；②入射角临界角.(2)现象：折射光完全消失，只剩下光.(3)临界角：折射角等于90。时的入射角，用C表示，sinC=丄n2.全反射棱镜横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。选择适当的入射点，可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转90°(右图1)或180"(右图2)。要特别注意两种用法中光线在哪个表

4、面发生全反射。3.玻璃砖所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱。当光线从上表面入射，从下表面射出时，其特点是：⑴射出光线和入射光线平行；⑵各种色光在第一次入射后就发生色散；⑶射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度冇关；⑷可利用玻璃砖测定玻璃的折射率。4。如图所示的长直光纤，柱芯为玻璃，外层以折射率比玻璃稍低的介质包覆.若光线自光纤左端进入，与中心轴的夹角为0，则下列有关此光线传递方式的叙述，正确的是()A.不论〃为何值，光线都不会发生全反射B.不论〃为何值，光线都会发生全反射C.。够小时，光线才会发生全反射D.0

5、够大时，光线才会发生全反射5.(浙江高考)如图11一3—4所示，有一束平行于等边三棱镜截面M3C的单色光从空气射向E点，并偏折到F点.已知入射方向与边力3的夹角为〃=30°,E、F分别为边/B、的中点，则（）A.该棱镜的折射率为希B.光在F点发生全反射C.光从空气进入棱镜，波长变小D.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行1.光的色散（1）光的色散现象：含有多种颜色的光被分解为光的现象.（2）色散规律：由于A7红紧，所以以相同的入射角射到棱镜界面吋，红光和紫光的折射角不同，即紫光偏折得更明显.当它们射到另一个界面时

6、，光的偏折最大，光的偏最小.（3）光的色散现彖说明:①白光为复色光;①同一介质对不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率②不同色光在同一介质中的传播速度不同，波长越短，波速•光学中的一个现象一串结论色散现象nV入（波动性）衍射C1临干涉间距§红小1大大（明显）容易小大§黄E紫大小小（不明显）难大小5.如图11-3-8所示，一束细光线a射到I、II两种介质的临界面后，反射光束只有b,折射光束只有c.下列说法正确的是（）A.若a是复色光，则方、c都一定是复色光B.若。是单色光，则b、c都一定是单色光C.若b是复色光，

7、则a、c都一定是复色光D.若b是单色光，则a、c都一定是单色光7G比为一全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，如图11-3-7所示.一束白光垂直入射到购而上，在必而上发生全反射，若光线入射点O的位置保持不变，改变光线的入射方向（不考虑自处面反射的光线），则:（1）使入射光按图屮所示的顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出必面，则哪种色光首先射出？（2）使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，哪种色光首先射出〃面？8.如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在

8、光屏的时间形成一条彩色光带.下面的说法屮正确的是（）Aq侧是红色光，占侧是紫色光A.在真空屮a侧光的波长大于刖则光的波长B.三棱镜対a侧光的折射率大于对力侧光的折射率C.在三棱镜中a侧光的传播速率大丁净侧光的传播速率9.图工所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的光学面面不能用手直接接触.在用插针法测定玻璃砖折射率的实验屮,两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔：、占、