練習【37】第十四章光與電磁波的相對論第一講光的折射與全反射1.多項選擇題（本題共有8個子題，1-4為單選，5-8為多項-選擇）1.（2022·江西中考）很多景區的水池頂上都有彩燈。 當一束紅光和藍光從水底斜向射向空中時，可能存在如下光路圖的情況 是（C） 【分析】當兩種顏色的光可以折射到水中時空氣中，根據折射定理n=知道，綠光和藍光的折射率不同，當入射角相等時，折射角一定不同，紅光的折射角大的話，A為不可能的; 當光線照射到海面時，必然會發生反射，所以反射光中既有綠光，也有藍光，而圖B和圖D是不可能的； 因為綠光的折射率比藍光小，根據臨界角公式sinC = 知道綠光的臨界角比藍光大，所以有可能藍光的全反射有發生但未發生綠光全反射，C 是可能的。 2.（2021·云南一月考試）如圖所示，一束細細的白光從垂直于PQ的半正方形玻璃塊的頂點射向圓心O。 保持入射光恒定，讓玻璃塊繞圓心逆時針平穩旋轉。 當轉過角度α時，PQ側就沒有光出射。 由此可以判斷（A）A。綠光的臨界角為αB。 綠光的臨界角為C。紫光的臨界角為αD。 紫光的臨界角為 【解析】轉動角度α，可知光在PQ界面上的入射角為α。 恰巧PQ側沒有光出射，可知臨界角為α，因為紫光的折射率最大，根據sinC=，可知紫光的臨界角最小，紫光先消失，現在沒有光出來，說明臨界角最大的綠光沒有射出，所以可知綠光的臨界角為α。 因此，A項符合題意，B、C、D項不符合題意。 3.（2021·北京中考）已知天然材料的折射率均為正值（n>0）。 近年來，針對電磁波各個頻段設計的人造材料可以使折射率為負值（n
v==c，所以B錯誤； b、c、d 處光束的硬度之和大于 a 光束的硬度，因為 Q 處的光
對于反射光，C錯誤； 光束c的硬度與反射光PQ的硬度之和等于折射光OP的硬度，因此D是正確的。 因此選擇D.5.Ikko
通信光纖中信號傳播的主要載體是光纖。 其結構如圖所示，可以看作是一條直線。
核心和衣服內部的材質不同，光在材質核心中傳播。 下列關于光纖導管的說法正確的是（AC）A.內部
芯體的折射率比襯衫的折射率大，光傳播時芯體與衣服的界面發生全反射 B. 內部
芯體的折射率大于襯衫的折射率，光傳播時在袖子與外界的界面處發生全反射。
長度越長，光在光纖中傳播的速度越快 D.頻率
光在光纖中傳播的速度越大，
A。 1B． 2C． 3D． 4 【分析】電磁波通過負折射率介質后，折射光與入射光位于界面法線的同側，故折射線1和2是錯誤的，而A和B 是錯誤的。 經過折射率板介質后，在另一邊左側會形成虛像，但折射線3不能成虛像，但折射線4可以成虛像，所以C錯誤，D正確。 4.（2021·浙江6月卷，12）用激光筆照射透明塑料圓盤邊緣時觀察到的現象如圖所示。 入射點O和兩個出射點P、Q恰好位于圓盤邊緣等距的三點處，空氣中的四束細光束分別是入射光束a、反射光束b、出射光束c和d ， 分別。 假設梁a和b之間的傾斜角為90°，則(D)A。 光盤材料的折射率n=2B。 圓盤中的光速是真空中光速C的三分之二。光束b、c、d的硬度之和等于光束a的硬度D。光束c的硬度大于O點折射光束OP的硬度，故A錯誤； 根據
芯線的折射率大于護套光的折射率，傳播時在內芯與短路線的界面上發生全反射，故A正確，B錯誤；
光越長，頻率越小，介質的折射率n也越小，根據公式v=，光中的光
錯誤在光纖中傳播的速度越快。 C 是正確的，D 很大，所以 6。（2021 完整版
如圖所示，一束平行于等腰三棱柱AB截面的單色光從空中射向E點。
且偏。 至F點，知入射邊與AB邊的傾斜角為θ=30°，方向E、F分別為邊AB、BM的中點，則(ACD)A。
上的棱鏡。 光在B單色光C.來自空氣的折射率的F點發生全反射
進入棱鏡后，波長D變短。從F點出射的光束相對于在E點入射的光束
E點燒蝕60°[解角為]
已知法線，入射角i=60°，折射定律r=30°，固定的折射角可由三棱鏡確定
this=光的折射率n單色=，所以A是正確的； 由sinC=，可知全反射的臨界角小于30°，由光路可知BM面的入射角等于30°，大于全反射的臨界角全反射，所以不是
F點發生全反射，故B錯誤； 根據公式n===，我們得到λ介=，我們可以看到光是從空氣中傳播的
步入棱鏡，波長變短，故C正確； 從 F 點發射的光束相對于入射到 E 點的光束
偏角°2(i－r)=60為 ，故D正確。 7.如圖所示，一束光
沿直徑方向射向半圓錐形玻璃塊，玻璃塊底面的入射角為形狀θ。 折射后發出兩束單色光a、b。 然后 (AB) A. 在玻璃里，一盞燈
光波的傳播速度大于光速 B．
比b光的波長長C.
入射光進入玻璃后，ab和長度均減小，因此單色光的顏色變為D。玻璃磚對光a的折射率大于對光b的折射率【分析】通過
從標題圖中可以看出，折射后，如果光a的偏轉距離b小于光a的偏轉距離，則玻璃磚對光a的折射率小于光b的折射率，并且D選項錯誤； 光a的頻率小于光b的頻率，波
比b光的波長長
，選項B正確； 單色光進入玻璃后，波長不減小，但頻率略有變化，顏色沒有變化，故C為錯誤顏色； 從 n = 已知，在玻璃中光的折射率大于1嗎，a 的光
傳播速度大于b的光的傳播A是正確的。 速度，選項 8。（2021·四
川高和兩人在海面上）水下的一個光源在a、b階段結束時發出兩道單色光。順著方向看，如圖所示，是湖I區的中心
發射光a和光b，并且在區域II中，如下僅發射光a。 中斷（正確的是AB）
【分析】內幕
當光在某一點的折射角度傾斜發射時，B.在真空中，光波
長光的波長比b短。 水下 C．水對光 a 的折射率小于光 b 的折射率。 D 比光長 B．
對于b光來說，全反射臨界角小于n，C=小于si，因此可以看出水對b光的折射率比b光低。
大，光a的折射率小，光a和b從區域I中的一點傾斜，光a的折射角小。 選項A斜射時正確，C選項錯誤； 由 c=λf 可知光的頻率 a
較小、波長較長的水選項 B 是正確的； 下b的光線可以到達標題圖中的區域Ⅱ
，因為題圖中II區有全反射，II區只有a發出光，所以D選項錯誤。 二，
非（29.選擇題021廣東
Vol., 16(2)) 如圖所示，光學傳感是接收器Q接收到的光的硬度變化
觸發器工作。光線從擋風玻璃掃到玻璃外P兩側的M點，然后折射到空氣中。 測量折射角為α光的折射率大于1嗎，入射角為β； 光線從 P 掃到
兩側N點，恰好發生全反射，接收到Q，??光線從玻璃射向空氣時臨界角θ的正值
字符串值表達式。 [回答
案例】??【分析】根據光的折射定理，有n=，根據光的全反射
定律有sinθ＝，同時
解為sinθ=。 10.（2021·重慶
卷。 16(2)) 將自然光引入戶外進行照明是一項新的紅能技術。一項技術興趣
課題組設計了一個接收太陽光的實驗裝置，如圖所示，穿過裝置中心軸的橫截面，下部是集光球體
它是某種均勻半透明材料制成的透明球體，直徑為R，上部是光管，兩部分相交。如果表面有PQ，則只有PQ
高度h=R范圍內的光束平行并直接射向PQ的背面，并可通過PQ表面連接至導光管。
光球的內表面（表面的反射）來求物質的折射率。 [回答
案例】【分析】
A。 a、b光來自Ⅰ區
考慮到聚光球內表面的表面反射，所以第一束光線進入聚光球，從后面的Q點出射。 光路圖如圖所示。 由幾何關系可知，sinθ==①解為θ=60° ②因為梁是平的
線PQ，由幾何關系可知，入射角θ1=θ=60°③折射角θ2==30°④根據折射定理，材料的折射率n==。 ⑤11. (2021·重慶
透明物體的橫截面如圖所示，平面中的ABC是腰三角形，直線AB是直角邊，
長度為L，度數ADC是一條圓心在邊AC上的圓弧。 透明物體n的折射率=2.0。
如果一束長度等于AB邊寬度的平行光從AB邊垂直入射到透明物體上，求）（1：光從ADC圓處傳播
弧線射擊 2 秒。 （面積弦長）來自 ADC 圓的射線
透明物體中電弧射出的最長時間t。 [回答
案例】（1）（2）【分析】（1）從全反射臨界角可以看出，sinθ==，透明
物體的臨界角為30°，如圓圈右側所示
弧形ADC發出的邊緣光對應的入射角等于臨界角，正好發生全反射。 由幾何關系可知，圓
弧形EDF的長度s=2θ度×L=。 (2) 由幾何關系可知，光線經BC面全反射后，經過半圓圓心射出時，光線的路徑為
直徑最大
長的，最長的
因為沒有考試
傳播速度為v==，光在介質中的距離+L'=即L=L光從ADC圓出來
電弧射出，透明物體中最長的時間t==。
介質中的光