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十七光的折射【基础全面练】1.关于折射率,下列说法正确的是()A.由n=sinθ1sinθ2可知,介质的折射率与入射角的正弦成正比B.由n=sinθ1sinθ2可知,介质的折射率与折射角的正弦成反比C.同一频率的光由真空进入某种介质时,折射率与光在介质中的波长成反比D.折射率不仅由介质本身性质决定,也与入射角的大小有关【解析】选C。
介质的折射率等于入射角的正弦值和折射角的正弦值的比值,与入射角的正弦值和折射角的正弦值无关,故A、B错误;根据n=cv =cλf可知同一频率的光由真空进入某种介质时,折射率与光在介质中的波长成反比,故C正确;折射率由入射光的频率和介质本身性质决定,与入射角的大小无关,故D错误。
2.(2024·肇庆高二检测)一束单色光从空气射入玻璃,下列光路图正确的是()【解析】选B。
单色光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角,同时在玻璃表面发生反射,且反射角等于入射角,入射光线与反射光线、折射光线分居法线的两侧,故B正确,A、C、D错误。
【补偿训练】(多选)如图所示,虚线表示两种介质的界面及其法线,实线表示一条光线射向界面后发生反射和折射的光线,以下说法正确的是()A.bO可能是入射光线B.aO可能是入射光线C.cO可能是入射光线D.Ob可能是反射光线【解析】选B、D。
由于反射角等于入射角,入射光线、反射光线关于法线对称,所以aO、Ob 应是入射光线或反射光线,PQ是法线。
又因为反射光线、折射光线都不与入射光线位于法线同侧,所以aO是入射光线,Ob是反射光线,Oc是折射光线,故B、D项正确。
3.(多选)如图所示,玻璃的折射率n=√3,要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成90°夹角,其中角α等于60°,则入射角和折射角分别是多少()A.入射角等于30°B.入射角等于45°C.折射角等于60°D.折射角等于45°【解析】选A、C。
学习资料光的折射错误!一、选择题(本题共6小题，每题6分，共36分) 1．下列关于光的折射及折射率的说法正确的是( B ) A ．光由一种介质进入另一种介质时,光的传播方向一定发生改变 B ．放入盛水的碗中的筷子,看起来像折了一样，是光的折射 C ．光由水射入空气中,折射角小于入射角 D ．光在折射率大的介质中传播速度大解析：当光垂直交界面射入时,传播方向不变，选项A 错误；从水中筷子反射的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看起来筷子像折了一样，是光的折射,故选项B 正确;光由水射入空气中，折射角大于入射角，故选项C 错误;由n ＝错误!得，光在折射率大的介质中的传播速度小，故选项D 错误。
2．(2021·浙江省金华高二下学期检测)光在某种玻璃中的传播速度是错误!×108m/s ，要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成90°，则入射角应是( A )A ．30°B ．60°C ．45°D ．90°解析：依题意，设入射角为θ1，则折射角θ2＝90°－θ1，玻璃的折射率n ＝错误!＝错误!＝3，由折射定律知n sin θ1＝sin θ2,又sin θ2＝sin(90°－θ1)＝cos θ1，即tan θ1＝错误!＝错误!,得θ1＝30°.故正确选项为A.3．(2020·天津市静海一中高二下学期检测)如图所示为光由玻璃射入空气中的光路图，直线AB 与CD 垂直，其中一条是法线。
入射光线与CD 的夹角为α，折射光线与CD 的夹角为β，α>β（α＋β≠90°），则该玻璃的折射率n 等于( B )A ．错误!B ．错误!C ．错误!D ．错误!解析：因为光从玻璃射入空气，折射角大于入射角，所以知CD 为界面,入射角为90°－α，折射角为90°－β，根据光的可逆性知，折射率n ＝sin90°－βsin 90°－α＝错误!。
选修1高中物理(完整版)光的折射单元测试题一、光的折射选择题1．如图所示，红色细光束a射到折射率为2的透明球表面，入射角为45︒，在球的内壁经过一次反射后，从球面射出的光线为b，则入射光线a与出射光线b之间的夹角α为（）A．45°B．30°C．60°D．75°2．把用相同玻璃制成的厚度为d的正方体a和半径亦为d的半球体b，分别放在报纸上，且让半球的凸面向上．从正上方分别观察a、b中心处报纸上的字，下列的观察记录正确的是（）A．a中的字比b中的高B．b中的字比a中的高C．一样高D．a中的字较没有玻璃时高，b中的字和没有玻璃时一样3．现有由同一种材料制成的一个透明工艺品，其切面形状图如图所示。
其中，顶部A为矩形形状，高CM=L，边长CD=d，底部B为等边三角形。
现让一束单色光线从B部分MH 边的中点O1表面处沿竖直方向射入，光线进入B后发现折射光线恰好与B部分的HM′平行且经过MM′，最后从A部分的CD边上某点O处射出，光在真空中的传播速度为c。
则（）A3B3C．光在工艺品中传播的时间432L dc+D．光在工艺品中传播的时间232L dc+ 4．下列说法中正确的是A ．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a 束光在水珠中传播的速度一定大于b 束光在水珠中传播的速度B ．图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i 逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb ′面射出C ．图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离L ，两相邻亮条纹间距离将减小D ．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的5．有一种称为手性材料的光介质，当激光从空气射入这种材料的时候，将会分离出两种光，一种是左旋圆偏振光，其折射率为1eL en n kn =+；另一种是右旋圆偏振光，其折射率为1eR en n kn =-，其中n o 为选定材料的折射率，k 为大于零的参数（L n 和R n 大于1），则（ ）A ．在这种介质中左旋光的速度大于右旋光的速度B ．入射角一定的情况下（大于零），左旋光的偏折程度比右旋光大C ．入射角一定的情况下（大于零），k 越大，左旋光与右旋光分离的现象越明显D ．当左、右旋光从该材料射向空气时，左旋光的临界角小于右旋光的临界角6．如图，空气中有两块材质不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置；一细光束从空气中以某一角度θ（0＜θ＜90°）入射到第一块玻璃板的上表面．下列说法正确的是（ ）A．在第一块玻璃板下表面一定有出射光B．在第二块玻璃板下表面一定没有出射光C．第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行D．第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧E.第一块玻璃板下表面的出射光线一定在入射光延长线的右侧7．图示两条虚线之间为一光学元件所在处，AB为其主光轴，P是一点光源，其傍轴光线通过此光学元件成像于Q点。
第四章光1 光的折射必备知识基础练1.(多选)光从某介质射入空气,入射角θ1从零开始增大到某一值的过程中,折射角θ2也随之增大,则下列说法正确的是( )不变A.比值θ1θ2B.比值sinθ1不变sinθ2是一个大于1的常数C.比值sinθ1sinθ2D.比值sinθ1是一个小于1的常数sinθ22.光线由空气射向某介质,当入射角为i时,折射光线与反射光线正好垂直,那么这种介质的折射率和光在该介质中的速度分别为( )A.n=sin i,v=c·sin iB.n=tan i,v=c·tan iC.n=tan i,v=ctaniD.n=cos i,v=ccosi3.(多选)(山东青岛模拟)如图所示,虚线表示两种介质的界面及其法线,实线表示一条光线射向界面后发生反射和折射的光线,以下说法正确的是( )A.bO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4.(河北唐山检测)现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成,夜间行车时,它能把车灯射出的光逆向返回,标志牌上的字特别醒目。
这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的,如图所示,反光膜内均匀分布着直径为10 μm 的细玻璃珠,所用玻璃的折射率为√3,为使入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光线平行,那么第一次入射的入射角应是( )A.15°B.30°C.45°D.60°5.在水中的潜水员斜向上看岸边的物体时,看到的物体( ) A.比物体所处的实际位置高 B.比物体所处的实际位置低 C.跟物体所处的实际位置一样高 D.以上三种情况都有可能6.如图所示,一根竖直插入水中的杆AB,在水中部分长1.0 m,露出水面部分长0.3 m,已知水的折射率为43,则当阳光与水平面成37°时,杆AB 在水下的影长为多少?sin 37°=35,cos 37°=457.(湖南高二期末)如图所示为一个半径为R 的透明介质球体,M 、N 两点在一条直线上关于球心O 对称,与球心的距离均为85R,一细束单色光从M 点射向透明介质球体,从P 点射入,穿过球体后到达N 点。
4.1 光的折射物理素养学习目标1.物理观念：知道光的反射、折射现象及折射率的概念，能对简单现象进行解释。
2.科学思维：理解光的反射定律和折射定律，能够应用几何知识分析物理问题。
3.科学探究：经历光的折射定律的探究过程，体会科学探究的重要作用。
4.科学态度与责任：结合生活中的光学现象，培养学生的兴趣。
1.认识光的反射及折射现象，知道法线、入射角、反射角、折射角的含义。
2.通过实验探究，理解折射率的概念和光的折射定律。
3.会测量玻璃等材料的折射率，通过实验体会光线模型的建构过程。
重点关注：①光的折射、入射角、折射角、反射角、法线、折射定律、折射率②测量玻璃的折射率（一）课前研读课本，梳理基础知识一、光的反射1. 反射现象：光从第1种介质射到该介质与第2种介质的____________时，一部分光____________到第1种介质的现象。
010203知识梳理2. 反射定律：反射光线与入射光线、法线处在____________内，反射光线与入射光线分别位于____________的两侧；反射角等于入射角。
二、光的折射1. 折射现象：光从第1种介质射到该介质与第2种介质的____________时，一部分光进入第2种介质的现象。
2. 折射定律：:折射光线与入射光线、法线处在____________内，折射光线与入射光线分别位于____________；________________________与________________________成正比，即sinθ1sinθ2＝n12(式中n12是比例常数)。
光的折射定律的三个关键词：“同平面”“线两旁”“成正比”。
3. 在光的折射现象中，光路是____________的。
三、折射率1．定义:光从真空射入某种介质发生折射时，________________________与________________________之比，叫作这种介质的绝对折射率，简称折射率，即n＝sinθ1 sinθ2。
专题突破课五光的折射与全反射任务一光的色散【核心归纳】各种色光光学值的比较颜色红橙黄绿蓝靛紫频率ν低→高同一介质折射率小→大同一介质中速度大→小波长大→小临界角大→小通过棱镜的偏折角小→大【典题例析】【典例1】(2023·合肥高二检测)某观光水池的水面下同一深处有几个彩色灯泡,岸上的游人从水面上方向下观察,红灯看起来比蓝灯_________(选填“深”或“浅”),红灯照亮的水面面积比蓝灯(选填“大”或“小”)。
【解析】红光的折射率小于蓝光的折射率,若两光在水中以相同入射光入射,则红光的折射角小于蓝光的折射角,作出光路如图所示:,由于红光的折射率可知岸上的游人从水面上方向下观察,红灯看起来比蓝灯深;根据sin C=1n小于蓝光的折射率,则红光发生全反射的临界角大于蓝光发生全反射的临界角,作出恰好发生全反射的光路如图所示:可知,红灯照亮的水面面积比蓝灯大。
答案:深 大【对点训练】1.(多选)如图所示为半圆柱体玻璃砖的横截面图。
MN 为直径,O 点为圆心。
一束由红光和紫光组成的复色光沿AM 方向射入玻璃砖,分成两束单色光后各自传播到B 、C 两点。
已知∠AMN =150°,∠MOB =60°,∠MOC =90°。
则下列说法中正确的是( )A.传播到C 点的为红光B.红光和紫光的折射率之比为1∶√2C.红光和紫光在玻璃砖内的速度之比为1∶√2D.红光和紫光从M 点射入到第一次射出玻璃砖所经过的时间之比为√2∶1【解析】选A 、B 。
传播到C 点的光偏折程度较小,折射率较小,为红光,故A 正确;由几何关系可知,入射角为60°,红光折射角为45°,紫光折射角为30°,根据折射定律n =sini sinr,红光和紫光的折射率分别为n 1=√62,n 2=√3 ,红光和紫光的折射率之比为1∶√2,故B 正确;根据n =cv ,红光和紫光在玻璃砖内的速度之比为√2∶1,故C 错误;根据sin C =1n ,结合几何关系可知,紫光在玻璃砖内发生两次全反射后从N 点射出。
[学生用书 P 114]1．图19－2－12中互相垂直的两条虚线MN 及M ′N ′表示两种介质的分界面及其法线；实线表示一条入射光线及其反射光线和折射光线．由图可以判定( )图19－2－12A ．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：ACD2．光从某种介质射入空气中，入射角θ1从零开始增大时，折射角θ2也随之增大．下列说法正确的是( )A ．比值θ1θ2不变B ．比值sin θ1sin θ2不变C ．比值sin θ1sin θ2是一个大于1的常数D ．比值sin θ1sin θ2是一个小于1的常数解析：选BD.因为光从介质射向空气中，所以介质的折射率为n ＝sin θ2sin θ1，由于n ＞1，故sin θ1sin θ2＜1.3．关于河岸上的人和水里的鱼，下列说法中正确的是( ) A ．人看到的是鱼的实像，位置偏浅些 B ．人看到的是鱼的虚像，位置偏浅些 C ．鱼看到的是人的实像，位置偏低些 D ．鱼看到的是人的虚像，位置偏高些 答案：BD4．一人站在平面镜前5米远的地方，沿着与镜面垂直的方向，以1.0 m/s 2的加速度由静止匀加速靠近平面镜，经2秒，人相对于自己的虚像的速度及人与虚像的距离应是( )A ．4 m/s,3 mB ．4 m/s,6 mC ．2 m/s,3 mD ．2 m/s,6 m 解析：选B.据平面镜成像规律知，物、像总是关于镜面对称，由运动学公式知，2 s 末人的速度为v ＝at ＝1.0×2 m/s ＝2 m/s.2 s 内人向镜面移动的距离为s ＝12at 2＝12×1×22 m ＝2 m ，所以2 s 末人相对于自己虚像的速度为2v 即4 m/s ，人与虚像距离为2×(5－2) m ＝6 m ，所以答案选B.5．如图19－2－13所示，一束平行光以30°的入射角从玻璃射向空气中，折射角为45°，求：图19－2－13(1)玻璃的折射率；(2)光在玻璃中的传播速度．解析：(1)光从玻璃射入空气中入射角为30°，折射角为45°. 由光路可逆的特点 ，则光从空气射入介质中时，入射角为45°，折射角为30°由折射定律：n ＝sin θ2sin θ1＝ 2.(2)由折射率与光速的关系n ＝cv ，则光在玻璃中的速度v ＝c n ＝3×1082m/s ＝2.12×108 m/s. 答案：(1)2 (2)2.12×108 m/s1．关于各种介质的折射率，下列说法正确的是( ) A ．一定大于1 B ．一定小于1C ．可以大于1，也可以小于1D ．无法判定 答案：A2．关于折射现象，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倍时，入射角也增大为原来的2倍D ．折射率大的介质，光在其中的传播速度小解析：选D.介质的折射率n ＝sin isin r ，在数值上等于入射角正弦值与折射角正弦值的比值，但折射率与入射角、折射角以及入射角、折射角的正弦值无关，因此B 错误，当光从介质射入空气时，折射角大于入射角，A 错．由n ＝sin i sin r 可知C 错误，由公式n ＝c v 可知v ＝cn ，所以D正确．3．某种色光在真空中波长为λ，则该光进入折射率为n 的介质中，传播时波长为( ) A ．λ B ．nλ C.λnD ．n 2λ 答案：C4．假设地球表面不存在大气层面，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比，则( )A ．将提前B ．将延后C ．在某些地区将提前，在另一些地区将延后D ．不变解析：选B.光在均匀介质中是沿直线传播的，但地球周围的大气是不均匀的，离地面越高，空气越稀薄，太阳光从大气层外射到地面的光线则由真空进入空气中，光要发生折射，越接近地面空气越稠密，折射率也越大，因此人们观察到的日出时刻的太阳，实际上还完全处在地平线的下方，如图所示．假设地球表面不存在大气层，则太阳光将沿直线射到地面，因此只有当太阳到达图中的地平线位置时，人们才能观察到太阳．由图可知，这一现象与人们所站的地理位置没有什么关系．故选项A、C、D错，只有选项B正确．5．某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜4 m，右镜8 m，如图19－2－14所示．物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是()图19－2－14A．24 m B．32 mC．40 m D．48 m解析：选B.根据平面镜成像原理可知，物体在左镜面上发生第三次反射时所成的像即为题中所求的像，如图所示．再由对称性可求得其与物体间的距离为32 m，B选项正确．在井口下一段距离)，两井底部各有一只青蛙，则()图19－2－15A．水井中的青蛙看到的井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星B．枯井中的青蛙看到的井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星C．水井中的青蛙看到的井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星D．两只青蛙看到的井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星解析：选B.这是一道典型的视野问题，解决视野问题的关键是如何确定边界光线，是什么因素约束了视野等．本题中由于井口边沿的约束，而不能看到更大的范围，据此作出边界光线如图所示．由图可看出α＞γ，所以水井中的青蛙觉得井口小些；β＞α，所以水井中的青蛙可看到更多的星星，故选项B 正确，A 、C 、D 错误．7．如图19－2－16所示，把由同种玻璃制成的厚度为d 的立方体A 和半径为d 的半球体B 分别放在报纸上，且让半球的凸面向上，从正上方(对B 来说是最高点)竖直向下分别观察A 、B 中心处报纸上的文字，下面的观察记录正确的是( )图19－2－16A ．看到A 中的字比B 中的字高 B ．看到B 中的字比A 中的字高C ．看到A 、B 中的字一样高D ．看到B 的字和没有放玻璃半球时一样高 答案：AD8．光在某种玻璃中的速度是3×108 m/s.要使光由空气中射入这种玻璃，且使折射光线与反射光线之间成90˚ 角，则入射角应是( )A ．30˚B ．60˚C ．45˚D ．90˚解析：选B.依题意作出如图所示的光路图．由图中的几何关系可得：θ2＋θ3＝90˚又因θ1＝θ2，故θ3＝90˚ －θ1由折射定律得：n ＝sin θ1sin θ3＝sin θ1sin (90˚－θ1)＝tan θ1又因为n ＝c v ＝3×108m/s3×108 m/s＝ 3所以tan θ1＝3，θ1＝60˚. 9．(2010年高考大纲全国卷Ⅰ)某人手持边长为6 cm 的正方形平面镜测量身后一棵树的高度，测量时保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为0.4 m ．在某位置时，他在镜中恰好能够看到整棵树的像；然后他向前走了6.0 m ，发现用这个镜子长度的5/6就能看到整棵树的像．这棵树的高度约为( )A ．4.0 mB ．4.5 mC ．5.0 mD ．5.5 m解析：选B.如图所示，设人在镜中恰好能看到整树的像时，人到镜子的距离为x ，镜子到树的距离为l ，镜子边长为d ，树高为h ，由平面镜成像特点可知：x x ＋l ＝d h ，当人向前走6 m 时：xx ＋l ＋6＝5d /6h，可解得 h ＝4.5 m. 10．(2011年山东济南模拟)如图19－2－17所示为一个内侧面与外侧面平行，中空部分为空气的三棱镜，将此三棱镜放在空气中，让一束单色光沿平行底边BC 方向入射到AB 面上，光从AC 面射出，在图示的出射光线中(光线②平行于BC 边)正确的是( )图19－2－17A ．有可能是①B ．有可能是②C ．有可能是③D ．①②③都有可能解析：选B.光穿过两表面彼此平行的介质时，出射光一定平行于入射光(光路可逆)． 11. 如图19－2－18所示，一根竖直插入水中的杆AB ，在水中部分长1.0 m ，露出水面部分长0.3 m ，已知水的折射率为43，则当阳光与水平面成37°角时，杆AB 在水下的影长为多少？图19－2－18解析：光路如下图所示，sin θ2＝sin53°/n ＝0.6，则θ2＝37°，影长s ＝AC tan53°＋BC tan37°＝1.15 m.答案：1.15 m12．一束光线射到一个玻璃球上，如图19－2－19所示，该玻璃圆球的折射率是3，光线的入射角是60°.求该束光线射入玻璃球后第一次从玻璃球射出的方向．图19－2－19解析：该束光线射入玻璃球后的光路如图所示 i 1＝60°，n ＝ 3则由n ＝sin i 1sin r 1可求出r 1＝30°由几何关系可知i 2＝r 1＝30°r 1＋∠1＝60°，i 2＋∠2＝r 2，则∠1＝30°，∠2＝30° 由此可得：出射光线相对于入射光线的偏角为∠3＝∠1＋∠2＝60°.答案：出射光线相对于入射光线的偏角为60°，向下偏折13．如图19－2－20所示，人站在距槽边D 为L ＝1.2 m 处，刚好能看到槽底B 的位置，人眼睛距地面高度H ＝1.6 m ．槽中注满某种透明液体时，人刚好能看到槽底中央O 点处．求：图19－2－20(1)这种液体的折射率；(2)光在该液体中的传播速度．解析：(1)连接人眼与B 点，延长CD 为法线，如图所示，从图中可看出入射角θ1＝∠CDB .连接D 与O 点，则折射角θ2＝∠CDO .这样由公式sin θ1sin θ2＝n ＝cv ，即可求出液体的折射率n 和光在此液体中的传播速度． 因为sin θ1＝sin ∠CDB ＝BC B D＝L L 2＋H2＝35 又因为sin θ2＝OC O D＝OC OC 2＋CD2由sin θ1＝35＝BC B D ＝2OC B D 得：BD ＝103OC又CD ＝BD 2－4OC 2，解得CD ＝83OC .sin θ2＝OCOC 2＋(8OC3)2＝373故液体折射率n ＝sin θ1sin θ2＝1.71.(2)光在该液体中的传播速度：v＝cn＝1.75×108m/s. 答案：(1)1.71(2)1.75×108 m/s。
