内容正文:
第一节 光的折射定律 第二节 测定介质的折射率
课时训练14 光的折射定律 测定介质的折射率
基础夯实
1.一束单色光经由空气射入玻璃,这束光的( )
A.速度变慢,波长变短
B.速度不变,波长变短
C.频率增高,波长变长
D.频率不变,波长变长
答案A
解析根据光的折射特点,在折射过程中频率不变,由公式v=,玻璃的折射率比空气的大。所以由空气进入玻璃时,速度变慢,由λ=可知光的波长变短,所以选项A正确。
2.(多选)图中虚线表示两种介质的界面及其法线,实线表示一条光线斜射向界面后发生反射与折射的光线,以下说法正确的是( )
A.bO不是入射光线
B.aO是入射光线
C.cO是入射光线
D.Ob是反射光线
答案ABD
解析由题图可知只有aO和bO关于MN对称,所以Ob是反射光线,A正确;aO是入射光线,B正确;Oc是折射光线,C错误,D正确。
3.(多选)关于光的折射,正确的说法是( )
A.折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内
B.入射光线和法线与折射光线不一定在一个平面内
C.入射角总大于折射角
D.光线从空气斜射入玻璃时,入射角大于折射角
答案AD
解析由光的折射定律知,折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内,A正确,B错误。入射角不一定大于折射角,C错误。光线从空气斜射入玻璃时,入射角大于折射角,D正确。
4.(多选)关于折射率,下列说法正确的是( )
A.某种介质的折射率等于光在介质中传播速度v和光在真空中的传播速度c的比值
B.折射角和入射角的大小决定着折射率的大小
C.两种介质相比较,折射率小的介质称为光疏介质
D.任何介质的折射率都大于1
答案CD
解析某种介质的折射率等于光在真空中的传播速度c与光在介质中传播速度v的比值,A不对。折射率与折射角和入射角的大小无关,B不对。
5.(多选)一束光从某种介质射入空气中时,入射角θ1=30°,折射角θ2=60°,折射光路如图所示,则下列说法正确的是( )
A.此介质折射率为
B.此介质折射率为
C.光在介质中速度比在空气中小
D.光在介质中速度比在空气中大
答案BC
解析由折射定律n=,A错误,B正确;又由n=知光在介质中速度比在空气中小,C正确,D错误。
6.如图所示,一条光线由空气射到半圆玻璃砖表面的圆心处,玻璃砖的半圆表面上(反射面)镀有银,则图示几个光路图中,能正确、完整地表示光线行进过程的是( )
答案D
解析在圆心处发生折射和反射,进入半圆表面后沿原路返回,光从玻璃射向空气中时在界面上发生反射和折射。
7.如图所示,落山的太阳看上去正好在地平线上,但实际上太阳已处于地平线以下,观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况。造成这种现象的原因是 ( )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的直线传播 D.小孔成像
答案B
解析太阳光线进入大气层发生折射,使传播方向改变,而使人感觉太阳的位置比实际位置偏高。
8.(多选)如果光线以大小相等的入射角,从真空射入不同介质,若介质的折射率越大,则( )
A.折射角越大,说明折射光线偏离原来方向的程度越大
B.折射角越大,说明折射光线偏离原来方向的程度越小
C.折射角越小,说明折射光线偏离原来方向的程度越大
D.折射角越小,说明折射光线偏离原来方向的程度越小
答案BC
解析根据折射定律,=n,当光以相等的入射角从真空向介质入射时,sin θ1一定,n越大,sin θ2就越小,sin θ2越小说明光偏离原来的程度就越大,故B、C正确。
9.光在某种玻璃中的传播速度是×108 m/s,要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成90°夹角,则入射角应是( )
A.30° B.60°
C.45° D.90°
答案A
解析依题意作出光路图如图所示。折射角:θ2=90°-θ'=90°-θ1,玻璃的折射率:n=。由折射定律知:nsin θ1=sin θ2=sin(90°-θ1)=cos θ1,即tan θ1=,得θ1=30°。故答案为A。
10.
半径为R的玻璃半圆柱体,截面如图所示,圆心为O,两束平行单色光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,∠AOB=60°,若玻璃对此单色光的折射率 n=,则两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离为( )
A. B. C. D.R
答案B
解析如图所示,光线A过圆心传播方向不变。光线B经过柱面时,折射角为θ1,由折射定律得
n=,sin θ1=sin 60°=,得θ1=30°
由几何知识可得OE=
光线BE从E点射入空气,折射角θ2=60°
由几何知识得OD=。故选项B是正确的。
11.为了观察门外情况,有人在门上开一小圆孔,将一块圆柱形玻璃嵌入其中,圆柱体轴线与门面垂直,如图所示。从圆柱底面中心看出去,可以看到的门外入射光线