1.光的折射定律

1、第四章 光的折射4.1 光的折射定律题组一 光的反射现象和折射现象1关于光的反射与折射现象，下列说法正确的是( )A光发生反射时，光的传播方向一定改变B光发生反射时，光的传播方向可能偏转90°C光发生折射时，一定伴随着反射D光发生折射时，光的传播方向可能偏转90°解析 由光的反射定律可知，反射角等于入射角，不管入射角多大，光发生反射时，光 的传播方向都要改变，选项 A 正确；光发生反射时，当入射角等于 45°时，光的传播方 向偏转 90°，选项 B正确； 光从一种介质射到两种介质的分界面时， 一定有部分光发生 反射，选项 C 正确；光发生折射时，光的传播

2、方向偏转一定小于90°，选项 D 错误答案 ABC2 关于光的折射现象，下列说法正确的是 ( ) A光的传播方向发生改变的现象叫光的折射B光由一种介质进入另一种介质，传播方向一定改变 C人观察盛水容器的底部，发现水变浅了D若光从空气射入液体中，它的传播速度一定增大答案 C3如图 416 所示是一束光从空气射向某介质在界面上发生了反射和折射现象的光路图， 下列判断中正确的是 ( )AAO是入射光，BBO是入射光，CCO是入射光，OB为反射光， OC为折射光OC为反射光， OA为折射光OB为反射光， OA为折射光D条件不足，无法确定解析 法线与界面垂直，根据反射角等于入射角，反射光线、折

3、射光线和入射光线都位于法线两侧入射角大小等于反射角，可知CO为入射光线， OB为反射光线， OA为折射光线答案 CA 接收到地球表面 P 处发出的光4如图 417 所示为地球及其大气层，高空有侦察卫星 信号，则 A 感知到的发光物应在 ( )图 41 76A图中P点B图中P点靠近M的一侧C图中P点靠近N的一侧D以上位置都有可能解析 由于大气层的存在， 侦察卫星在 A 处接收到的 P处发出的光信号的光路大致如图 中实线所示，由图可知选项 B 正确， A、C、D错误答案 B5井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井( 如图 418 所示，水面在井口之下 ) ，两井底部各有一只青蛙，则 (

4、 )图 41 8A水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星B枯井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星C水井中的青蛙觉得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星D两只青蛙觉得井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星解析 这是一道典型的视野问题， 解决视野问题的关键是确定边界光线和确定是谁约束了视野等如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 > ，所以水井中的青蛙觉得井口小些； >，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错误答案 B题组二 折

5、射率及折射定律sin i6光从空气斜射进入介质中，比值常数，这个常数 ( )sin rA与介质有关B与光在介质中的传播速度有关C与入射角的大小无关D与入射角正弦成正比，跟折射角的正弦成反比c解析 介质的折射率与介质有关， 与入射角无关， 介质对光的折射率 nv，选项 D 错误， 选项 A、 B、C正确答案 ABC7.如图 419 所示，光在真空和某介质的界面MN上发生偏折，那么( )图 41 9A光是从真空射入介质B介质的折射率是 1.73C光在介质中传播速度为 1.73 ×10 8 m/sD反射光线与折射光线的夹角是90°答案 BCD8(2014 ·北京卷 12

6、0,20) 以往，已知材料的折射率都为正值 (n>0) 现已有针对某些电磁 波设计制作的人工材料， 其折射率可以为负值 (n<0) ，称为负折射率材料 位于空气中的这类材料，入射角 i 与折射角 r 依然满足 ssiinn ir n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧 （此时折射角取负值 ） 现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从 其上表面射入，下表面射出若该材料对此电磁波的折射率n 1, 正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是解析 折射线与入射线应位于法线的同一侧，1，在电磁波由空气进入介质的入射点，sin答案 B故选项 A、D错误 因为材料折射率 n sin

7、 （ ），得 ，则 C 项错9. 如图 4 110 所示，有一玻璃三棱镜ABC，顶角 A 为 30°，一束光线垂直于AB射入棱镜，从 AC 射出进入空气，测得出射光线与AC夹角为 30°，则棱镜的折射率为14B22A.12C. 3D33解析 顶角 A为 30°，则光从 AC面射出时，在玻璃中的入射角 130°. 由于出射光sinsin 2 3， C 项正确线和 AC 的夹角为 30°，所以折射角 260°. 由光路可逆和折射率的定义可知n答案 C 10. 现代高速公路上的标志牌都使用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆

8、向反射，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 4111 所示，反光膜内均匀分布着直径为10 m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A15C45图 4111B30°D60°解析 已知入射光线和出射光线平行，所以光在三个界面上改变了传播方向，光线在玻 璃珠的内表面反射时具有对称性，由此可作出光路图如右图所示由几何关系可知 i 2r根据折射定律有 nsin i sin r由可得 i 60°.答案 D11如图 4112 所示，一块两面平行的玻璃砖平放在纸

9、面上，将它的前、后两个边界 PQ、MN记录在纸面上若单色光沿纸面从真空中以入射角60°从 MN表面射入时，光通过玻璃砖的时间为 t ；若保持入射光的方向不变，现撤去玻璃砖，光通过PQ、MN之间的区域的时间也为 t ，那么，这块玻璃砖对该入射光的折射率为A2C1.5解析 设玻璃砖的厚度为B 3D 2d，折射率为 n，折射角为 r ，d/cos rvd/cos rc/nndccos rt，d/cos 60 c2d t ，n sin 60 °，可得 n 3，选项 B正确 c sin r答案 B解析 设射入介质时折射角为sin ir，由折射定律得 sin r n，由几何关系得 l

10、2 dtan r解得：2sin i12如图 4113 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.答案22 n sin i 2sin i 13. 一半径为 R 的4球体放置在水平桌面上，球体由折射率为3的透明材料制成现有一束位于过球心 O 的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖 直表面射出，如图 4114 所示已知入射光线与桌面的距离为23R. 求出射角 .1解析 设入射光线与 14球体的交点为 C，连接 OC，OC即为入射点的法线因此，图中

11、的B.依题意， COB . 又由 OBC知 sin 23，角 为入射角过 C 点作球体水平表面的垂线，垂足为60°. 设光线在 C点sin 的折射角为 ，由折射定律得 3，由以上两式得 30°. 由几何关系知， 光 sin 线在球体的竖直表面上的入射角( 如图 ) 为 ，故 30°，由折射定律得sin 1 ，因此 sin 3，60°.sin 3 2答案 60°14一长直杆长 1.5 m，垂直立于底部平坦、 水面平静无波的游泳池中， 露出水面部分高 0.3m，当阳光以与水面成37°的夹角入射时，杆在游泳池底部所成的影长为多少？( 已知水解析 依题意作图如右图所示， 依据折射定律 nssiinn ir ，得 sin r sinn i sin 的折射率 n 3.)4335，r 37°，影长 s0.3 ×tan 53 ° m1.2 × tan 3743m 0.3 ×m1.2 × m 1.3 m.34答案 1.3 m15.一束光线射到一个玻璃球上，如图4115 所示该玻璃球的折射率是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