第3节光的折射全反射光的色散1．(2015·福建高考)如图12320所示，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λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，则()图12320A．λa＜λb，na＞nbB．λa＞λb，na＜nbC．λa＜λb，na＜nbD．λa＞λb，na＞nbB一束光经过三棱镜折射后，折射率小的光偏折较小，而折射率小的光波长较长，所以λa＞λb，na＜nb.故选项B正确．2．(多选)如图12321所示，MN是空气与某种液体的分界面，一束红光由空气射到分界面，一部分光被反射，一部分光进入液体中，当入射角是45°时，折射角为30°.以下说法正确的是()【导学号：96622210】图12321A．反射光线与折射光线的夹角为105°B．该液体对红光的折射率为C．该液体对红光的全反射临界角为45°D．当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角也是30°AC根据反射定律得到反射角为45°，由几何知识得，反射光线与折射光线的夹角是105°，故A正确．由折射率公式n＝，得n＝＝，故B错误．由临界角公式sinC＝，得，sinC＝，则C＝45°，故C正确．根据折射定律得知，紫光的折射率大于红光的折射率，则紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角小于30°，故D错误．3．(2014·四川高考)如图12322所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则()图12322A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B．小球所发的光能从水面任何区域射出C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大D设发光小球在P点，如图甲，当发光小球不在缸底中心O时，仍有光线从侧面射出，所以A错误；光从水面射入空气时，当入射角大于临界角时，会发生全反射现象，如图乙，只有在入射角θ小于临界角C的范围内光才能从水面射出，B错误；光从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变，C错误；光在水中的传播速度v＝，光在空气中的传播速度近似等于真空中的传播速度c，所以D正确．4．用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3以及P1和P2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图12323甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经过P1、P2点的入射光线．甲乙图12323(1)在图上补画出所需的光路．(2)为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图中的AB分界面上画出这两个角．(3)用所测物理量计算折射率的公式为n＝________.(4)为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应适当________(选填“小一些”“无所谓”或“大一些”)．(5)多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图象，由图象可知该玻璃的折射率n＝________.【解析】(1)连接P3、P4与CD交于一点，此交点即为光线从玻璃砖中射出的位置，由于P1、P2的连线与AB的交点即为光线进入玻璃砖的位置，连接两交点即可作出玻璃砖中的光路．(2)连接O点与光线在AB上的入射点即为法线，入射光线与法线的夹角为入射角，折射光线与法线的夹角为折射角．(3)由折射定律可得n＝.(4)为了保证能在弧面CD上有出射光线，实验过程中，光线在弧面AB上的入射角应适当小一些，才不会使光线在CD面上发生全反射．(5)图线的斜率k＝＝n，由题图乙可知斜率为1.5，即该玻璃的折射率为1.5.【答案】(1)(2)如图所示(3)(4)小一些(5)1.55.如图12324所示，半径为R的半圆柱形玻璃，O为半圆柱形玻璃横截面的圆心，B为半圆柱形玻璃的顶点．一条平行OB的光线垂直于玻璃界面入射，从A点射出玻璃，出射光线交OB的延长线于C点，AO＝AC，∠ACO＝α.已知真空中光速为c.求：【导学号：96622211】图12324(1)玻璃的折射率；(2)光在玻璃中的传播时间．【解析】(1)由光路图可知入射角i＝α，折射角r＝2αn＝解得n＝2cosα.(2)光在玻璃中通过的路程s＝Rcosα光在玻璃中的传播速度v＝传播时间t＝解得t＝.【答案】(1)2cosα(2)
