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高中物理光的折射与折射定律的应用在我们的日常生活中，光的折射现象无处不在。
从我们透过眼镜看世界，到观察水中的物体，光的折射都在发挥着作用。
而理解光的折射以及掌握折射定律，对于我们解释和利用这些现象至关重要。
首先，让我们来认识一下什么是光的折射。
当光从一种介质进入另一种介质时，它的传播方向会发生改变，这种现象就叫做光的折射。
比如，把一根筷子插入水中，从水面上方看，筷子好像在水中折断了，这就是光的折射导致的。
光的折射定律是描述光折射现象的重要规律。
折射定律指出，折射光线与入射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居法线两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
这一定律为我们定量地分析光的折射现象提供了有力的工具。
那么，光的折射定律在实际中有哪些应用呢？在眼镜的设计中，折射定律起着关键作用。
近视眼镜是凹透镜，它使光线发散，从而矫正近视患者的视力；远视眼镜则是凸透镜，它使光线会聚，帮助远视患者看清物体。
眼镜的度数就是根据折射定律计算出来的，通过精确地控制镜片的形状和材质，使得光线经过折射后能够正确地聚焦在视网膜上，让我们能够清晰地看到物体。
在光学仪器中，显微镜和望远镜也离不开光的折射定律。
显微镜通过多个透镜的组合，将微小的物体放大，让我们能够观察到细胞等微小结构。
望远镜则让我们能够观测到遥远的天体。
在这些仪器中，透镜的形状和位置都是根据折射定律精心设计的，以确保光线能够准确地折射和聚焦，从而获得清晰的图像。
摄影也是光折射定律的一个重要应用领域。
相机的镜头就是利用折射原理来成像的。
不同焦距的镜头能够拍摄出不同视角和效果的照片。
通过调整镜头的焦距和光圈大小，我们可以控制光线的折射程度，从而实现对景深、虚化效果等的调节，拍摄出富有艺术感和表现力的照片。
在光纤通信中，光的折射同样发挥着巨大的作用。
光纤是一种能够传导光信号的细丝状材料，它利用全反射原理，让光在内部不断折射，从而实现远距离、高速率的信息传输。
这使得我们能够享受到快速稳定的网络通信。
高中物理光的折射分析题解析光的折射是高中物理中一个重要的概念，也是考试中常见的题型之一。
在本文中，我将通过具体的题目举例，分析折射的相关考点，并给出解题技巧和指导。
1. 折射定律的应用题目：光线从空气中射入玻璃，入射角为30°，折射角为20°，求玻璃的折射率。
解析：根据折射定律，入射角和折射角的正弦比等于两种介质的折射率之比。
设空气的折射率为n1，玻璃的折射率为n2，则有sin30°/sin20° = n1/n2。
由此可得n2 = n1 * sin20°/sin30°。
解题技巧：在解这类题目时，首先要明确折射定律的表达式，即sinθ1/sinθ2 = n1/n2。
然后根据已知条件，代入公式计算即可。
需要注意的是，角度一般使用弧度制，需要进行相应的转换。
2. 全反射的条件题目：光线从水中射入玻璃，求当入射角大于多少时会发生全反射。
解析：全反射发生的条件是入射角大于临界角。
临界角可以通过折射定律推导得到，即sinθc = n2/n1。
在这个题目中，水的折射率为n1，玻璃的折射率为n2。
所以，当入射角大于临界角时，光线会发生全反射。
解题技巧：解这类题目时，首先要根据题目中给出的两种介质的折射率，得到临界角的表达式。
然后根据折射定律，求解入射角大于临界角的条件。
3. 折射率和光速的关系题目：光在空气中的速度为3×10^8 m/s，在玻璃中的速度为2×10^8 m/s，求玻璃的折射率。
解析：光在介质中的速度与介质的折射率有关。
根据光速在两种介质中的比值等于两种介质的折射率之比，即v1/v2 = n2/n1。
在这个题目中，光在空气中的速度为3×10^8 m/s，在玻璃中的速度为2×10^8 m/s。
所以，玻璃的折射率为n2 = n1 * v1/v2。
解题技巧：解这类题目时，首先要根据已知条件，得到光速在两种介质中的比值的表达式。
1.光的折射定律课时过关·能力提升1.在折射现象中,下列说法正确的是()A.折射角一定小于入射角B.折射率跟折射角的正弦值成反比C.折射角增大为原来的2倍,入射角也增大为原来的2倍D.折射率大的介质,光在其中传播速度小解析:折射角可能小于入射角,也可能大于入射角,例如光从水中射入空气时,折射角就大于入射角,故选项A错误;某种介质的折射率对特定的光是一定的,不随折射角的正弦值的变化而变化,故选项B错误;入射角的正弦与折射角的正弦成正比,而不是入射角与折射角成正比,故选项C错误;由n知选项D正确.答案:D2.如果光以同一入射角从真空射入不同介质,则折射率越大的介质()A.折射角越大,表示这种介质对光的偏折作用越大B.折射角越大,表示这种介质对光的偏折作用越小C.折射角越小,表示这种介质对光的偏折作用越大D.折射角越小,表示这种介质对光的偏折作用越小解析:由n可知入射角相同时,折射率n越大,折射角r越小,偏折角θ=i-r就越大,所以选项C 正确.答案:C3.一束光从某种介质射入空气中时,入射角i=30°,折射角r=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33B.此介质折射率为3C.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解析:由折射定律及入射角、折射角的含义知n3又由n知,C正确.答案:BC4.关于折射率,下列说法正确的是()A.根据n可知介质的折射率与入射角的正弦成正比B.根据n可知介质的折射率可能为任何正数C.根据n可知介质的折射率等于光在真空中的传播速度跟光在这种介质中的传播速度之比D.以上说法都不对解析:某种介质的折射率只与介质本身有关,与角度无关,选项A不正确.介质的折射率都大于1,选项B不正确.由n可知,选项C正确.答案:C5.如图所示,一束可见光穿过平行玻璃砖后,分成a、b两束单色光,则下列说法正确的是()A.a光的波长小于b光的波长B.a光的频率大于b光的频率C.在该玻璃砖中,a光的传播速度比b光大D.在真空中,a光的传播速度比b光大解析:由折射光路可知,a光的折射程度较小,折射率较小,则a光的频率较小,a光的波长较大,根据v可知,在该玻璃砖中,a光的传播速度比b光大,选项C正确,A、B错误;在真空中各种光的传播速度均相同,选项D错误.答案:C6.(2018·全国1)如图,△ABC为一玻璃三棱镜的横截面,∠A=30°.一束红光垂直AB边射入,从AC边上的D点射出,其折射角为60°,则玻璃对红光的折射率为.若改用蓝光沿同一路径入射,则光线在D点射出时的折射角(选填“小于”“等于”或“大于”)60°.解析:由几何关系可得,红光在D点的入射角为30°,则玻璃对红光的折射率为n 60°30°3蓝光相对红光折射率更大,故在D点出射时偏折更明显,所以折射角大于60°.答案:3大于7.如图所示,半圆玻璃砖的半径R=10 cm,折射率为n3直径与屏幕垂直并接触于点激光以入射角30°射向半圆玻璃砖的圆心结果在水平屏幕上出现了两个光斑求两个光斑之间的距离解析:画出如图所示光路图,设折射角为r,根据折射定律n解得r=60°由几何知识得,△OPQ为直角三角形,所以两个光斑PQ之间的距离L=PA+AQ=R ta 30°+2R 60°≈23.1cm.解得L 033答案:23.1 cm8.如图所示,一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质,经下表面反射后,从上表面的A点射出.已知入射角为i,A与O相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d.解析:设折射角为r,由折射定律有n由几何关系有l=2d tan r②-②两式联立解得d-答案:9.(2018·全国3)如图,某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O点),然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上,小标记位于AC边上.D位于AB边上,过D 点作AC边的垂线交AC于F.该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察,恰好可以看到小标记的像;过O点作AB边的垂线交直线DF于E;DE=2 cm,EF=1 cm.求三棱镜的折射率.(不考虑光线在三棱镜中的反射)解析:过D点作AB边的法线NN',连接OD,则∠ODN=α为O点发出的光线在D点的入射角;设该光线在D点的折射角为β,如图所示.根据折射定律有n sinα=sinβ式中n为三棱镜的折射率.由几何关系可知β=60°②∠EOF=30°③在△OEF中有EF=OE sin∠EOF④由③④式和题给条件得OE=2cm⑤因此OE=DE,△OED为等腰三角形,由几何关系可求得α=30°⑥由 ②⑥式得n3答案:3。
光的折射和折射定律的应用练习题1. 折射定律的表达式是什么？请用文字和数学公式两种方式来描述。
折射定律是描述光在从一种介质进入另一种介质时，折射角与入射角之间的关系。
数学表达式为：n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂，其中，n₁和n₂分别代表两种介质的折射率，θ₁和θ₂分别代表光线在两种介质中的入射角和折射角。
2. 一束光从空气垂直射入玻璃平板，折射角为30°，已知玻璃的折射率为1.5，求入射角。
根据折射定律的表达式：n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂，将已知数据代入求解。
折射定律可变形为sinθ₁ = (n₂/n₁)sinθ₂，代入数据可得sinθ₁ = (1.5/1)sin30°，通过计算得到sinθ₁ ≈ 0.75。
由三角函数的性质可知，θ₁ = arcsin(0.75)，通过计算可得入射角θ₁ ≈ 48.59°。
3. 一束光从水射入玻璃，入射角为45°，已知水的折射率为1.33，玻璃的折射率为1.5，求折射角。
根据折射定律的表达式：n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂，将已知数据代入求解。
折射定律可变形为sinθ₂ = (n₁/n₂)sinθ₁，代入数据可得sinθ₂ = (1.33/1.5)sin45°，通过计算得到sinθ₂≈ 0.745。
由三角函数的性质可知，θ₂ = arcsin(0.745)，通过计算可得折射角θ₂ ≈ 48.88°。
4. 一束光从玻璃射入水，入射角为60°，已知水的折射率为1.33，玻璃的折射率为1.5，求折射角。
根据折射定律的表达式：n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂，将已知数据代入求解。
折射定律可变形为sinθ₂ = (n₁/n₂)sinθ₁，代入数据可得sinθ₂ = (1.5/1.33)sin60°，通过计算得到sinθ₂ ≈ 1.061。
由于sinθ的取值范围为-1到1之间，此时没有实数解，即光线无法从玻璃中进入水中，不存在折射角。
光的折射定律的应用光的折射定律是光学中一项重要的基本原理，它描述了光线在两种介质界面上传播时发生折射的现象及其规律。
光的折射定律的应用广泛，如光的折射现象可以解释水中物体看起来变形的原因，也可以用来解释大气中出现彩虹的原理等。
本文将针对光的折射定律的应用进行探讨。
1. 原理介绍光的折射定律最常用的表达方式是“入射角的正弦与折射角的正弦的比值，在两种介质之间是一个常数，即折射率的比值”。
这可以用以下的数学公式表示：\[ \frac{{\sin \theta_1}}{{\sin \theta_2}} = \frac{{n_2}}{{n_1}} \]其中，θ₁是入射角，θ₂是折射角，n₁和n₂分别是两种介质的折射率。
2. 光的折射定律在现实生活中的应用2.1 光的折射现象和物体变形当光从一种介质射入另一种介质时，光线会发生折射。
这就是为什么我们在水中观察物体时，会发现物体看起来变形的原因。
根据光的折射定律，光由空气射入水中时，由于水的折射率高于空气，光线向法线弯曲，使得物体在水中的投影位置和形状与实际物体不同。
这种现象在日常生活中非常常见，例如在游泳池中看到的人的形象就是扭曲的。
2.2 棱镜的工作原理棱镜是一种常用的光学元件，其工作原理便是利用了光的折射定律。
当光线从一种介质射入另一种介质时，由于光线的折射，在棱镜内部会发生反射和折射的现象，使得光线发生偏折。
这种偏折现象被广泛应用于光学仪器中，例如望远镜、显微镜等。
2.3 计算物体在介质中看到的位置根据光的折射定律，我们可以通过计算光线在不同介质中的折射角，来确定物体在不同介质中的位置。
例如，当光线从空气射入水中时，我们可以通过折射定律计算出物体在水中的位置。
这种方法在光学实验设计和光学仪器制造中具有重要的应用价值。
3. 光的折射定律在自然界中的应用3.1 彩虹的形成彩虹是一种由太阳光射向大气中的水滴，并在水滴内部发生折射、反射和漫反射后形成的自然现象。
高中物理光的折射题解题技巧光的折射是高中物理中的一个重要概念，也是考试中经常出现的题型。
在解答光的折射题目时，我们需要掌握一些解题技巧，以便更好地理解和应用折射定律。
一、理解折射定律折射定律是描述光在两种介质之间传播时的规律。
它可以用数学公式来表示：n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂，其中n₁和n₂分别是两种介质的折射率，θ₁和θ₂分别是光线与法线的夹角。
这个公式告诉我们，在光从一种介质进入另一种介质时，光线的入射角和折射角之间存在一定的关系。
二、应用折射定律解题在解题时，我们可以通过以下几个步骤来应用折射定律：1. 确定入射角和折射角的关系根据题目给出的条件，确定光线由哪种介质进入另一种介质，从而确定入射角和折射角的关系。
例如，当光线从空气进入水中时，入射角可以表示为θ₁，折射角可以表示为θ₂。
2. 利用折射定律求解根据折射定律的公式，将已知量代入，求解未知量。
在代入数值时，要注意单位的一致性，通常情况下，角度使用弧度制。
3. 注意折射率的变化在题目中，不同介质的折射率往往是已知的，但有时也会给出两种介质的折射率之比。
在解题时，要根据题目给出的条件来判断折射率的变化。
例如，如果题目中给出了两种介质的折射率之比为n₁/n₂ = 2/3，那么可以得知第二种介质的折射率比第一种介质小。
三、举一反三理解和掌握了光的折射的解题技巧后，我们可以通过举一反三来应用到其他类似的题目中。
例如，有一道题目是这样的：光线从空气射入玻璃，入射角为30°，求折射角。
我们可以按照上述步骤解题：首先确定光线由空气进入玻璃，入射角为θ₁ = 30°，折射角为θ₂。
然后利用折射定律的公式n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂，代入已知量n₁ = 1（空气的折射率），n₂ = 1.5（玻璃的折射率），θ₁ = 30°，求解θ₂。
最后计算得到折射角为θ₂ ≈ 19.47°。
通过这个例题，我们不仅掌握了光的折射的解题技巧，还能够将这种方法应用到其他类似的题目中。
高三物理光的折射试题答案及解析1.折射率为的某种透明玻璃圆柱体横截面如图所示，O点为圆心，一束单色光线从A点射入，入射角为θ，经B点射出，射出时的折射角为，真空中的光速为c，下列说法正确的是A．光线进入玻璃后频率变大B．若θ增大，光线在圆柱体内可能会发生全发射C．若θ增大，可能变小D．光线在玻璃中的速度为【答案】 D【解析】试题分析:光的频率由光源决定，与介质无关，所以光线由空气进入玻璃，频率不变，故A错误；由光路的可逆性知α=θ，若θ增大，α一定增大，故B、C错误；介质中光速的公式为，故D正确。
【考点】光的折射定律2.如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R，AB边竖直，一纸面内的单色光束从玻璃砖的某一定点射入，入射角θ可以任意变化，现要求只考虑能从AB边折射的情况（不考虑从AB上反射后的情况），已知：α=45°，玻璃砖对该单色光的折射率n =，光在真空中的速度为c。
则求；①光在玻璃砖中传播的最短时间t；②能从AB边出射的光线与AB交点的范围宽度d【答案】①②【解析】①光在玻璃砖中传播的速度为（1分）光在玻璃砖中传播的最短距离为（1分）所以最短时间为：（1分）②能从AB边出射的光线与AB交点的范围宽度（2分）【考点】考查了光得折射以及光沿直线传播3.（9分）如图，为某种透明材料做成的三棱镜横截面，其形状是边长为a的等边三角形，现用一束宽度为a的单色平行光束，以垂直于BC面的方向正好入射到该三棱镜的AB及AC面上，结果所有从AB、AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面.试求：（i）该材料对此平行光束的折射率；（ii）这些到达BC面的光线从BC面折射而出后，如果照射到一块平行于BC面的屏上形成光斑，则当屏到BC面的距离d满足什么条件时，此光斑分为两块?【答案】（i）（ii）当光屏到BC距离超过时，光斑分为两块。
【解析】（i）由于对称性，我们考虑从AB面入射的光线，这些光线在棱镜中是平行于AC面的，由对称性不难得出，光线进入AB面时的入射角α折射角β分别为α=60º，β=30º由折射定律，材料折射率（ii）如图O为BC中点，在B点附近折射的光线从BC射出后与直线AO交于D，可看出只要光屏放得比D点远，则光斑会分成两块.由几何关系可得OD=所以当光屏到BC距离超过时，光斑分为两块【考点】光的折射。
高中物理光的折射题详解光的折射是物理学中的一个重要概念，也是高中物理中的一大考点。
在光的折射题中，我们需要根据给定的条件，利用光的折射定律和折射率的概念进行计算和推导。
下面，我将以几个具体的题目为例，详细解析光的折射题的解题方法和技巧。
题目一：一束光从空气射入折射率为 1.5的玻璃中，入射角为30°，求折射角。
解析：根据光的折射定律可以得到：n1*sinθ1 = n2*sinθ2，其中n1和n2分别为两种介质的折射率，θ1和θ2分别为入射角和折射角。
代入已知条件，我们可以得到：1*sin30° = 1.5*sinθ2，解得sinθ2 = 1/3，再利用反三角函数可以得到θ2 = arcsin(1/3) ≈ 19.47°。
因此，折射角约为19.47°。
这道题的考点是光的折射定律的应用，需要注意角度的单位要一致，以及使用反三角函数进行计算。
题目二：一束光从水射入折射率为1.33的玻璃中，入射角为45°，求折射角。
解析：同样利用光的折射定律可以得到：n1*sinθ1 = n2*sinθ2。
代入已知条件，我们可以得到：1.33*sin45° = 1.5*sinθ2，解得sinθ2 ≈ 0.942，再利用反三角函数可以得到θ2 ≈ 70.53°。
因此，折射角约为70.53°。
这道题的考点是光的折射定律的应用，需要注意折射率的取值和角度的单位。
题目三：一束光从水射入折射率为1.33的玻璃中，折射角为60°，求入射角。
解析：根据光的折射定律可以得到：n1*sinθ1 = n2*sinθ2。
代入已知条件，我们可以得到：1.33*sinθ1 = 1*sin60°，解得sinθ1 ≈ 0.866，再利用反三角函数可以得到θ1 ≈ 60.98°。
因此，入射角约为60.98°。
这道题的考点是光的折射定律的应用，需要注意折射率的取值和角度的单位。
物理知识点之光的折射定律原理与应用光的折射定律原理与应用光是一种电磁波，它在传播过程中会遇到不同介质的边界，从而引发折射现象。
光的折射定律是描述光线在两种介质之间传播时的规律，它对于理解光的传播以及许多光学现象的解释都具有重要意义。
本文将介绍光的折射定律的原理，并探讨其在实际应用中的重要性。
一、光的折射定律原理光的折射定律是由伽利略和笛卡尔等科学家通过实验观察总结出来的。
它可以用以下方式表达：光线在两种介质之间传播时，入射角、折射角和两种介质的折射率之间的关系满足正弦定律。
正弦定律的数学表达为：n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂其中，n₁和n₂分别表示两种介质的折射率，θ₁和θ₂分别表示入射角和折射角。
根据折射定律，可以得出以下几个重要结论：1. 入射光线和折射光线在界面上的法线上的投影具有相同的正弦值。
2. 当光从光密介质（折射率较大）射向光疏介质（折射率较小）时，入射角大于折射角；反之，当光从光疏介质射向光密介质时，入射角小于折射角。
3. 当光从一种介质射向另一种介质时，入射角和折射角在同一平面上。
二、光的折射定律的应用光的折射定律在实际应用中有着广泛的应用，以下是其中几个重要的应用领域：1. 光学透镜光学透镜是利用光的折射定律原理设计制造的光学元件。
根据不同的透镜形状和曲率，可以实现对光线的聚焦或发散。
透镜广泛应用于眼镜、望远镜、显微镜、摄影镜头等领域，为人们提供了更清晰的视觉体验。
2. 光纤通信光纤通信是一种利用光的折射定律原理传输信息的技术。
光纤是一种具有高折射率的细长光导纤维，光信号可以在光纤内部通过不断的折射传播。
光纤通信具有传输速度快、信号损耗小、抗干扰性强等优点，已经成为现代通信领域的主要技术。
3. 光的全反射当光从光密介质射向光疏介质时，入射角大于临界角时，光将发生全反射现象。
全反射广泛应用于光纤传感器、光学棱镜、显微镜等领域。
例如，光纤传感器可以通过测量光在光纤中的全反射情况来检测温度、压力、形变等物理量。
高考物理如何应用光的折射和反射规律解题光是我们日常生活中不可或缺的一部分，也是物理学中重要的研究对象之一。
光的折射和反射规律是光学的基础知识，也是高考物理中常考的题型。
正确理解和应用光的折射和反射规律对于解题至关重要。
本文将介绍光的折射和反射规律的概念及其在高考物理中的应用。
一、光的折射规律的概念及应用光的折射规律，是指光在两种介质之间传播时，经过折射时的路径和入射角、折射角之间的关系。
根据光的折射规律，我们可以解决一些与介质边界相关的物理问题。
1. 折射定律折射定律是光的折射规律的基本表达式，它可以用来描述入射角、折射角和两种介质的折射率之间的关系。
对于光在两种介质之间的传播，设入射角为i，折射角为r，两种介质的折射率分别为n1和n2，则折射定律可以表达为：n1sin(i) = n2sin(r)。
2. 折射问题的解题步骤在解决与光的折射相关的问题时，我们可以采取以下步骤：(1) 确定入射光线和折射光线的方向；(2) 根据题目所给条件，计算出入射角、折射角或折射率；(3) 利用折射定律，根据已知条件解方程，求解未知量。
二、光的反射规律的概念及应用光的反射规律，是指光在与介质边界相交时，经过反射后遵循的路径以及入射角和反射角之间的关系。
光的反射规律在高考物理中也经常出现，正确应用光的反射规律有助于解决与反射有关的物理问题。
1. 反射定律反射定律是光的反射规律的基本表达式，它表明光的入射角等于反射角。
对于光在与介质边界相交时，设入射角为i，反射角为r，则反射定律可以表达为：i = r。
2. 反射问题的解题步骤解决与光的反射相关的问题时，我们可以遵循以下步骤：(1) 确定入射光线和反射光线的方向；(2) 根据题目所给条件，计算出入射角或反射角；(3) 利用反射定律，根据已知条件解方程，求解未知量。
三、光的折射和反射规律的应用举例以下是两个实际问题，用光的折射和反射规律解题的应用案例：1. 空气中有一直径为3cm的玻璃球，把它放入到水中，观察到球看起来呈现放大的效果。
4月24日 光的折射定律的应用、全发射问题如图所示，横截面是直角三角形ABC 的三棱镜对红光的折射率为n 1，对紫光的折射率为n 2，一束很细的白光由棱镜的一个侧面AB 垂直入射，从另一侧面AC 折射出来，已知棱镜的顶角∠A =30°，AC 边平行于光屏MN ，且与光屏距离为L 。
（1）画出白光通过棱镜折射后的光路图（出射光线只画出两条边缘的光线，并指明其颜色）； （2）求出在光屏MN 上得到的可见光光谱的宽度d ?（1）光路图如图所示。
（2）根据折射定律1111sin sin sin 302r nn r ==︒所以，1tan r =2222sin sin sin 302r nn r ==︒所以，2tan r =所以12(tan tan )d L r r L =-=-4月25日光的折射定律的应用、全发射问题如图所示，一段直光导纤维，折射率为n，长为L。
（1）为了使光线能从右端全部射出，在左端的入射角应限制在什么范围？为了使光线以任意角度入射，都能从右端全部射出，折射率n应限制在什么范围？（2）如果光线在光纤内恰好发生全反射，那么从左端进入到从右端射出，共需要多少时间？（1）12sin1nθ-≤-，2n≥（2）2n Ltc=（1）如图，当光线在光纤内的入射角为临界角i0时，光线处于全反射的临界状态，从而有00sin sin sinsin sin(90)cosnr i iθθθ====︒-，整理有sinθ=，所以sinθ-≤。
当θ=90°时，sinθn n≥。
（2）根据平行光导纤维的光速的水平分量为1sinxcv v in n==⋅，所以，传播时间为2xL n Ltv c==。
式中c为光在真空中的传播速度。
4月26日光的干涉、衍射、偏振、激光（2016·天津卷）右图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则A．在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大B．从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大C．照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流大D．若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样。
分析各图样的特点可以得出的正确结论是A．a、b是光的衍射图样B．c、d是光的衍射图样C．形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长短D．形成c图样的光的波长比形成d图样光的波长短【参考答案】D【试题解析】由图可知a光的干涉条纹间距小于b光的，根据Lxdλ∆=可知，a的波长小于b的波长，a光的频率大于b光的频率，a光的折射率大于b光的折射率，则根据cnv=可知，在同种介质中传播时a光的传播速度较小，A错误；根据1sin Cn=可知，从同种介质中射入真空，a光发生全反射的临界角小，B错误；发生光电效应时饱和光电流与入射光的强度有关，故无法比较饱和光电流的大小，C错误；a光的频率较高，若两光均由氢原子能级跃迁产生，则产生a光的能级差大，D正确。
B 根据干涉和衍射图样特点，a、b图象等宽等间距，应该为干涉图样；c、b应该为衍射图样，所以A错误。
根据Lxdλ∆=可知，同一实验装置，波长越长，间隔越大，所以形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长长，C错误。
衍射也具有类似特点，中间条纹大说明波长要长，即D错误。
因此答案为B。
4月27日 光电效应规律的理解在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的 A ．频率 B ．强度 C ．照射时间 D ．光子数目频率为ν的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为E km 。
改为频率为2ν的光照射同一金属，所产生光电子的最大初动能为（h 为普朗克常量）A ．E km –hνB ．2E kmC ．E km +hνD ．E km +2hν【参考答案】A 由爱因斯坦光电效应方程E k =hν–W 0可知，E k 只与频率ν有关，故B 、C 、D 错，选项A 正确。
C 根据爱因斯坦光电效应方程得：E km =hν–W 0，若入射光频率变为2ν，则E km ′=h ·2ν–W 0=2hν–(hν–E km )=hν+E km ，故选C 。
【知识补给】光电效应规律及光子说（1）光电效应规律：①任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能发生光电效应。
②入射光照射到金属上时时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10–9s 。
③当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光强度成正比。
④光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光频率的增大而增大。
（2）光子说：空间传播的光是不连续的，是一份一份的光子，每份光子的能量跟光的频率成正比。
光电效应问题的常用技巧（1）判断和描述时应理清三个关系：①光电效应的性质（单个光子与单位电子间相互作用产生的）。
②光电子的最大初动能的来源（金属表面的自由电子吸收光子后克服逸出功逸出后具有的动能）。
③入射光强度与光电流的关系（当入射光的频率大于极限频率时光电流的强度与入射光的强度成正比）。
（2）定量分析时应抓住三个关系式：①爱因斯坦光电效应方程：k 0=E h W ν-。
②最大初动能与遏止电压的关系：k c =E eU 。
③逸出功与极限频率的关系：00=W h ν。
5月2日α粒子散射现象（2016·上海卷）卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在A．电子B．中子C．质子D．原子核不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是A．原子中心有一个很小的原子核B．原子核是由质子和中子组成的C．原子质量几乎全部集中在原子核内D．原子的正电荷全部集中在原子核内【参考答案】D【试题解析】卢瑟福在α粒子散射实验中观察到绝大多数α粒子穿过金箔后几乎不改变运动方向，只有极少数的α粒子发生了大角度的偏转，说明在原子的中央存在一个体积很小的带正电的物质，将其称为原子核。
故选项D正确。
B 卢瑟福原子核式结构模型的是原子全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子内部一个很小的核上，带负电的电子绕原子核高速旋转，质量几乎忽略不计，所以可以得出选项ACD。
对于原子核是由质子和中子组成的结论是涉及原子核的结构，与核式结构无关，核式结构说的是原子结构，不是原子核结构，选项B错。
【知识补给】α粒子散射规律绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转，并有极少数α粒子的偏转超过90°，有的几乎达到180°而被反弹回来。
近年来的研究表明，原子核直径的数量级为10–15 m，原子直径的数量级为10–10 m。
5月3日 原子能级问题及跃迁如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于n =3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，用这些光子照射逸出功为2.49 eV 的金属钠。
下列说法正确的是A ．这群氢原子能辐射出三种不同频率的光，其中从n =3能级跃迁到n =2能级所发出的光波长最短 B．这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小，电势能增大 C ．能发生光电效应的光有三种D ．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60 eV(多选)下列说法正确的是A ．氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中，原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大B ．在衰变过程释放的三种射线中，α射线的穿透力最弱C ．汤姆孙发现电子，揭示了原子的核式结构D ．如图为氢原子的能级图，n 为量子数。
当氢原子核外电子由n =2的轨道跃迁到n =3的轨道的过程中，吸收光子的能量是1.89 eV【参考答案】D 一群氢原子处于n =3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中，跃迁过程有31→，32→和21→三种方式，所以辐射出三种光子，光子能量等于能级差，能量分别为121010.20eV hE E W ν=-=>，23201.89eV h E E W ν=-=<，331012.09eV h E E W ν=-=>，能够发生光电效应的只有2种，选项C 错。
其中光子能量最大的是从31→辐射的光子331hE E ν=-，此光子能量最大，频率最高，波长cvλ=最短，选项A 错。
这群氢原子在辐射光子的过程中，绕核运动的半径变小，库伦力提供向心力即22kQq v m r r=，半径变小，速度变大，动能变大，此过程库伦力做正功，电势能减少，选项B 错。
从31→跃迁时辐射光子能量最大，发出光电子的最大初动能km 30310() 1.51eV (13.6e ) 2.49e 9.6ev E hW E E W ν=-=--=----=ＶＶ D 对。
BD 氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中，原子要吸收光子，克服电场力做功，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大； A 错误；衰变过程释放的三种射线中，α射线的穿透力最弱，电离能力最强，γ射线的穿透力最强，电离能力最弱，β射线的穿透力和电离能力介于之间， B 正确；汤姆孙发现电子，提出糟糕式模型，α散射实验揭示了原子的核式结构， C 错误；当氢原子核外电子由n =2的轨道跃迁到n =3的轨道的过程中，吸收光子的能量 1.51( 3.40) 1.89eV E ∆=---=， D 正确。
5月4日 衰变规律及核反应方程（2016·上海卷）放射性元素A 经过2次α衰变和1次β衰变后生成一新元素B ，则元素B 在元素周期表中的位置较元素A 的位置向前移动了A ．1位B ．2位C ．3位D ．4位（2016·江苏卷）贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用。
下列属于放射性衰变的是A ．14140671C N e -→+B ．235113995192053390U +n I Y 2n →++C ．23411120H+H He+n →D ．427301213150He +Al P+n →【参考答案】C【试题解析】α粒子是42He ，β粒子是01e -，因此发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β衰变电荷数增加1，据题意，电荷数变化为：2213-⨯+=-，所以新元素在元素周期表中的位置向前移动了3位。
故选项C 正确。
A A 为β衰变方程，B 为重核裂变，C 轻核聚变，D 原子核的人工转换，所以A 正确。
【知识补给】原子核衰变规律核反应规律原子核的人工转变、裂变、聚变都是核反应，满足质量数（不是质量）、核电荷数守恒，系统遵守动量守恒和能量守恒。
核反应通常是不可逆的，方程中只能用“→”表示。
5月6日 核能、质能方程用中子轰击锂核（63Li ），发生的核反应为：6331n Li H X +→+，式中n 代表中子，X 代表核反应产生的新核，同时释放出4.8 MeV 的核能（l eV=1.6×l019- J ）。
