内容正文:
第十四章 光及其应用
第1讲 光的折射 全反射
一、 单项选择题
1.关于一束白光通过三棱镜的光路图,下列选项中正确的是( )
A B
C D
2.光导纤维的结构如图所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播.下列关于光导纤维的说法中正确的是( )
A.内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
B.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
C.波长越短的光在光纤中传播的速度越大
D.频率越大的光在光纤中传播的速度越大
3.如图所示,只含黄光和紫光的复色光束PO从空气中沿半径方向射入玻璃半圆柱后,一部分光沿OA方向射出,另一部分光沿OB方向射出.则( )
A.OA为黄光,OB为紫光
B.OA为紫光,OB为黄光
C.OA为黄光,OB为复色光
D.OA为紫光,OB为复色光
4.(2023·广雅中学)某同学测玻璃折射率,把玻璃砖一边与aa′对齐,但另一条边bb′画得间距较大,则( )
A.折射角比实际值大,折射率比真实值小
B.折射角比实际值小,折射率比真实值大
C.折射角比实际值小,折射率比真实值小
D.折射角等于实际值,对折射率的测量没有影响
5.(2023·广东省实验中学)“水流导光”装置如图所示,长直开口透明塑料瓶内装有清水,在其底侧开一小孔,水从小孔流出,形成弯曲不散开的水流,用细激光束透过塑料瓶水平射向该小孔,观察现象.则( )
A.减小激光的强度,“水流导光”现象更明显
B.改用频率更低的激光,“水流导光”现象更明显
C.改用折射率较大的液体,“水流导光”现象更明显
D.随着瓶内清水高度的降低,“水流导光”现象更明显
6.(2020·浙江卷)如图所示,圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上,光线从P点垂直界面入射后,恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射;当入射角θ=60°,光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行.已知真空中的光速为c,则( )
A.玻璃砖的折射率为1.5
B.OP之间的距离为 R
C.光在玻璃砖内的传播速度为 c
D.光从玻璃到空气的临界角为30°
7.如图所示,折射率为的三棱镜的横截面为直角三角形ABC,∠A=90°,∠B=30°,D为AB边上一点,且xBD=2xDA.一束平行光平行于BC从AB边射入三棱镜,光在真空中传播的速度为c.下列说法中正确的是( )
A.光在AB边的折射角为30°
B.光在三棱镜中的传播速度为 c
C.光从BD之间入射,能从BC边射出
D.光从AD之间入射,能从AC边射出
二、 多项选择题
8.下列说法中正确的是( )
A.光纤通信运用了光的全反射
B.雨后天空中出现彩虹,这是光的衍射现象
C.单色光照射不透明的小圆板,在板后方的屏上出现亮斑,这是光的色散现象
D.夜间观看到星座的位置比实际位置偏高,这是光的折射现象
9.如图所示,由a、b两种单色光组成的复色光,通过足够大的长方体透明材料后分成两束,则( )
A.a光的频率小于b光的频率
B.a光的折射率大于b光的折射率
C.a、b在同一介质中的传播速度相同
D.若a光照射到某界面上时发生全反射,则b光也发生全反射
10.如图所示,真空中有一半径为R、质量分布均匀的玻璃球,某频率的细激光束在真空中沿直线AB传播,于玻璃球表面的B点经折射进入玻璃球,并在玻璃表面的D点又折射进入真空中,已知∠BOD=120°,玻璃球对该激光束的折射率为,光在真空中的传播速度为c.则下列说法中正确的是( )
A.激光束在B点的入射角为60°
B.激光束在玻璃球中穿越的时间为
C.改变入射角,光线在射出玻璃球的表面时会发生全反射
D.改变入射角,光线在射出玻璃球的表面时不发生全反射
三、 计算题
11.(2022·江门下学期开学模拟)如图所示为直角三棱镜的截面图,一条光线平行于BC边入射,入射点G与A点的距离为l,经棱镜折射后从AC边射出.已知∠A=θ=60°,光在真空中的传播速度为c,求该棱镜材料的折射率及光在棱镜中的传播时间.
12.(2022·梅州质检)有一个半圆柱形玻璃砖,其横截面是半径为R的半圆,AB为半圆的直径,O为圆心,如图所示.玻璃的折射率为n.一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面,若光线到达上表面后,都能从该表面射出,则入射光束在AB上的最大宽度为多少?
13.(2022·韶关综合测试一)如图所示,在深h1=4 m的湖底O处有一激光光源.一桅杆顶部高出湖面h2=5 m的帆船静止在湖面上,从O点发出一束激光,从水面出射后恰好照射到桅杆顶端.该出射光束与竖直方向的夹角为45°,已知桅杆顶点A到O点的水平距离为x=9 m.
(1) 该湖水的折射率是多少?
(2) 当激光束方向与竖直方向的夹角为多少度没有光从水面射出?
答案与解析
第十四章 光及其应用
第1讲