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文档简介

第46讲光的折射全反射

目录

01课标达标练.....................................................................2

题型01折射率的计算........................................................................2

题型02折射定律的理解及应用...............................................................3

题型03平行玻璃砖对光路的控制...........................................................3

题型04三棱镜对光路的控制................................................................4

题型05圆柱玻璃对光路的控制..............................................................5

题型06全反射的理解及应用................................................................5

题型07光导纤维...........................................................................6

题型09圆形玻璃砖的综合问题..............................................................7

02核心突破练.....................................................................8

03真题溯源练....................................................................io

01

1.(2025・福建•二模)如图所示,某足够大的容器内装有某种透明液体,一束单色光斜射到液面上的A点,

入时角为。(已知sin6=J,折射光线垂直照射到平面镜P上的3点,让平面镜绕4点在竖直面内沿逆时针

O

方向缓慢转动18.5。,此时镜面反射光线照射到液面时恰好发生全反射。液面足够大,已知

sin37=0.6,cos37=0.8,则液体对光的折射率为()

25

D.

21

2.(2025•福建宁德•三模)如图,在研究Low-e玻璃(低辐射玻璃)光学性能实验中,一束复色光以45。

角入射玻璃表面.,经Low-e玻璃折射后射出两条平行光〃、b,下列说法中正确的是()

涂层

A.。光的折射率大于〃光

B.。光在玻璃中的传播速度天于〃光

C.〃、力两束单色光通过同•单缝,。光的衍射现象更明显

D.〃、两束单色光通过同一双缝干涉时,人光产生的干涉条纹间距较大

L02折射定律的理解及应用

3.(2025•福建•一模)如图所示,激光笔发出的一束单色光由空气斜射到水面上的O点时,同时发生折射

和反射,若仅增大入射角,则下列说法正确的是()

B.折射角增大

C.折射光线与反射光线的夹角将减小D.折射光线与反肘光线的夹角将增大

4.(2025•福建泉州•一模)如图,一长方体玻璃砖放在书本上,透过玻璃砖看到的字母会有所变化。如果

垂直于玻璃砖向下看,字母的视深比实深更(选填“深”或”浅〃),这是光的(选填"折射"或"全

反射〃)现象,已知玻璃的折射率为1.5,则光在玻璃砖中的传播速度与在真空中的传播速度之比为。

[PHlYSim

观型IL03平行玻璃砖对光路的控制

5.(2025・福建龙岩•一模)2024年12月30日,哈工大科研团队取得重大突破,获得EUV光刻机所需的波

长为13.5nm的极紫外光源,用极紫外光曝光来制造芯片,可以提高光刻机的光刻精度。如图为EUV光刻机

的简化原理图,在投影物镜和光刻胶之间填充了折射率为L5的浸没液体,则极紫外光在该液体中的波长为

nm,比在空气中更(填"容易”或"不容易”)发生明显的衍射。

光线

拖膜版一LLLL^

投影物镜一

浸没液体真空区域

光刻胶硅片

6.12023・福建•一模)有一个有趣的实验叫“消失的硬币〃,如图,把一枚硬币放在装满水的不透明圆柱形杯

子底部中央,眼睛在杯子左上边缘恰好可以看到整个硬币,若把杯子里的水全部用吸管吸走,则硬币在视

线中消失了,且眼睛恰好看到杯子的右下端,已知硬币的直径为乩杯了•底部的直径为3d,杯子的高度为/?:

(i)求水的折射率〃;

(ii)当硬币刚好从视线中完全消失时,液面下降的高度,。

三棱镜对光路的控制

7.(2024•福建福州•二模)如图所示,一束夏色光从空气射入到玻璃三楂镜,出射光分成〃、。两束单色光,

则(选填或%")光在玻璃中折射率更大;在真空中。光传播速度(选填"大于"、"等于"或"小

于")"光的传播速度:将a,〃两束光分别经过相同的单缝衍射装置,(选填或*〃)光产生的中央

亮条纹更宽。

8.(2023•福建漳州•三模)某种材料制成的透明砖的截面如图所示,1OC为直角三角形,NC=6O。,03="。

一细束单色光线从BC的中点P垂直于BC面入射后,在OC面恰好发生全反射、已知光在真空中的速度大

小为c,则()

c

A.光从空气射入透明砖频率变小

B.光从空气射入透明砖波长变长

u透明砖对该光的折射率为半

d

D.光线从P点射到0C面用时为五

鼠型IL05圆柱玻璃对光路的控制

9.(2024•福建宇德•三模)雨后天空中出现的弧形彩带,色彩鲜明的叫虹,色彩比虹暗淡的肛霓。如图所

示为形成的光路图,一束太阳光射入水滴后,射出彩色光,其中。和人是两种单色光,下列说法正确的是

)

A.。光的波长大于〃光的波长

B.水滴对a光的折射率大于对力光的折射率

C.在水滴中,。光的传播速度小于〃光的传播速度

D.在完全相同的条件下做双缝干涉实验,〃光对应的干涉条纹间距较宽

全反射的理解及应用

10.(2025•福建福州•模拟预测)平行光〃垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面,其截面如图所示,发现

只有产、。之间所对圆心角为60。的球面上有九射出,若仅将a平行光换成〃平行光,测得有光射山的范围

增大,则()

A.玻璃对。的折射率比对人的折射率小

B.在真空中传播,〃光的传播速度较大

C.分别通过同一双缝干涉装置,“光的相邻亮条纹间距大

D.若。光照射某金属表面能发生光电效应,。光也一定能

11.(2023•福建泉州•三模)如图,被焦黑的铁球表面有一层很薄的碳颗粒层,将其放入水中,碳粒层与水之

间又形成了一空气层,看上去变得锂亮。这属于光的()

A.折射现象B.全反射现象C.干涉现象D.衍射现象

光导纤维

12.(2024・福建三明•三模)如图所示,一根长为/的直光纤,其折射率为〃。光从它的左端面的4点射入,

从右端面的8点(图中未画出)射出,当射入光纤的光线恰好在光纤的侧面发生全反射时,其在左端面处

入射角i的正弦值为sini=,所需的最长时间为,=。(真空中的光速为c)

13.(2023•福建莆田•二模)医用光纤内窥镜是光纤在医学上的成功应用。如图,光纤由折射率不同的内芯和

包层构成。当光以某一角度从光纤的端面入射时,内芯的折射率需(填“大于”或"小于◊包层的折射

率,光才能在光纤内不断发生全反射,实现在内芯中传播。光从空气进入内芯时传播速度(填“变大〃”变

小"或"不变")。

散型IL08长方体玻璃砖的综合问题

14.(2023•福建•二模)如图所示,在水面下方人=电m处有一个与水面平行的正方形平面单色光源A8CD,

6

光源的边长为L=0.5m。由8点发出的某条光线射到水面时入射角为37,其折射光与水面夹用也为37,

取sin37=0.6,cos37=0.8。求:

⑴水对此单色光的折射率〃;

⑵水面上有光线射出的区域面积S。

水面-------------------i-----------------------------------------

------------------I"-"-*"-""-"-------

I

I

I

A(D)~L~瓦O

圆形玻璃砖的综合问题

15.(2024•福建三明•模拟)如图所示,有一平行于直径48的光线入射到玻璃球上,折射后经过4点。已

知玻璃球的半径为R,入射光线与直径AB的距离为d=^R,则光线经8点时_______(填"会"或"不会”)

2

发生全反射,光在坡璃球中的折射率为。

02

1.(2024•福建龙岩•一模)小明做了一个如图所示的水流导光实验。在透明塑料瓶下方侧面开一个小孔,

瓶中灌入适量清水,水从小孔中流出。将红光和绿光同时从瓶的另一侧水平射向小孔,观察到有一色光从

水流侧方射出,而另一色光顺着水流中呈锯齿形路线传播。则呈锯齿形路线传播的是(选填“红光”或"绿

光"),其原因是该光在水与空气的界面上发生了多次(选填"折射””折射及反射”或“全反射〃);随着

瓶中水位下降过程中,单位长度的水柱内锯齿的数目将(选填"增加""减少"或"保持不变。

2.(202小福建龙岩.三模)两种单色光〃、〃从水中射向空气,折射角相同,形成的光路如图所示,则(选

填?〃或*〃)光在水中的传播速度较大。现将这两种单色光分别经同一单缝衍射装置做单缝衍射实验,则_

(选填“,"或》〃)光衍射条纹中央亮纹较窄。再将这两种单色光分别在空气中经同一双缝干涉实验装置做双

缝干涉实验,观察到。光在屏上出现第2级亮纹的中心刚好是力光在屏上出现第3级暗纹的中心,则

4

4

3.(2024•福建漳州•一模)夏季常出现如图甲所示的日晕现象,日晕是太阳光通过卷层云时,受到冰晶的

折射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图,则冰晶对。光的折射率比对〃光的折

射率(填"大”或“小〃);在完全相同的条件下做双缝干涉实验,(填"”或"人〃)光对应

的干涉条纹间距较宽。

4.(2023•福建漳州•模拟预测)图甲为某种发光二极管(LED),图乙是其内部结构示意图。图形发光面封

装在某透明的半球形介质(半径为R)中,发光面的直径为AOB,其圆心与半球球心重合。已知从。点发

出的光第一次到达半球面的时间为/,真空中的光速为c,从八点发出的垂直于发光面的光线恰能发生全反

A.O点发出的光在球面处的入射角均为90°

B.该介质的折射率为〃=[

C.该发光面的直径为变

ct

D.A点发出的光第一次到达半球面时都能发生全反射

5.(2024•福建泉州•二模)2024在2月13日,在卡塔尔首都多哈进行的世界泳联世锦赛上,中国选手唐钱

婷(身高180cm、20岁)以1:05.27的成绩获得女子100m蛙泳冠军。如图所示是比赛期间安置在游泳池底

部的照相机拍摄的一张照片,照相机的镜头竖直向上。照片中,游泳馆的景象呈现在半径,=12cm的圆型

4

范围内,水面上的唐钱婷手到脚的长度/=10cm,若已知水的折射率为〃=鼻,根据运动员的实际身高可估

算出照相机安置处游泳池的水深力最接近()

C.2.8mD.3.1m

03

(2025・福建•高考真题)(1)为测糖水的折射率与浓度的关系,设计如下实验:某次射入激光,测得数据如图,

则糖水的折射率为

(2)改变糖水浓度,记录数据如表

n1.321.341.351.381.42

y(%)10%20%30%40%50%

将30%的数据绘图,求得辘水浓度每增加10%,折射率的增加值为(保留两位有效数字)。

第46讲光的折射全反射

目录

01课标达标练.....................................................................2

题型01折射率的计算........................................................................2

题型02折射定律的理解及应用...............................................................3

题型03平行玻璃砖对光路的控制...........................................................3

题型04三棱镜对光路的控制................................................................4

题型05圆柱玻璃对光路的控制..............................................................5

题型06全反射的理解及应用................................................................5

题型07光导纤维...........................................................................6

题型08长方体玻璃砖的综合问题.............................................................7

题型09圆形玻璃砖的综合问题..............................................................7

02核心突破练.....................................................................8

03真题溯源练....................................................................10

01

1.(2025・福建•二模)如图所示,某足够大的容器内装有某种透明液体,一束单色光斜射到液面上的A点,

入时角为。(已知sin6=J,折射光线垂直照射到平面镜P上的3点,让平面镜绕4点在竖直面内沿逆时针

O

方向缓慢转动18.5。,此时镜面反射光线照射到液面时恰好发生全反射。液面足够大,已知

sin(«+/?)=sinacos/7+cosasin/?,sin37=0.6,cos37=0.8,则液体对光的折射率为()

1H

4-5-25

A.-B.—C.一

3324

【答案】C

【详解】设光在A点的折射角为「,则〃=理

sinr

根据题意知,光在液面刚好发生全反射的临界角=r+37

则sin(r+37)=—

3

解得tanr=—

4

则液体对光的折射率〃=||

故选Co

2.(2025•福建宁德•三模)如图,在研究Low-e玻璃(低辐射玻璃)光学性能实验中,一束复色光以45。

角入射玻璃表面,经Low-e玻璃折射后射出两条平行光〃、b,下列说法中正确的是()

b

玻璃

涂层

A.。光的折射率大于〃光

B.。光在玻璃中的传播速度大干〃光

C.〃、两束单色光通过同一单缝,。光的衍射现象更明显

D.〃、〃两束单色光通过同一双缝干涉时,〃光产生的干涉条纹间距较大

【答案】AD

【详解】A.根据〃二号”

sinr

相同入射角时,。光折射角较小,可知。光的折射率大于〃光,选项A正确;

B.根据u=£

n

可知,。光在玻璃中的传播速度小于〃光,选项B错误;

C.〃光折射率较小,则频率较小,波长较大,则。、从两束单色光通过同一单缝,b光的衍射现象更明显,

选项c错误;

D.根据以=勿

a

因力光波长较大,可知。、8两束单色光通过同一双缝干涉时,少光产生的干涉条纹间距较大,选项D正确。

故选ADo

取型IL02折射定律的理解及应用

3.(2025•福建•一模)如图所示,激光笔发出的一束单色光由空气斜射到水面上的O点时,同时发生折射

和反射,若仅增大入射角,则下列说法正确的是()

空气ab

a

水\

A.反射角减小B.折射角增大

C.折射光线与反射光线的夹角将减小D.折射光线与反射光线的夹角将增大

【答案】BC

【详解】AB.若入射角增大,根据光的反射定律可知则反射角也增大,根据光的折射定律可知折射角也相

应增大,选项A错误、B正确;

CD,折射光线与反射光线的夹角将减小,选项C正确、D错误。

故选BCo

4.(2025•福建泉州•一模)如图,一长方体玻璃砖放在书木上,透过玻璃砖看到的字母会有所变化。如果

垂直于玻璃砖向下看,字母的视深比实深更(选填"深"或"浅"),这是光的(选填“折射”或"全

反射")现象,已知玻璃的折射率为1.5,则光在玻璃砖•中的传播速度与在真空中的传播速度之比为。

画YSI叵

【答案】浅折射2:3

c

⑶己知玻璃的折射率为1.5,则光在玻璃砖中的传播速度与在真空中的传播速度之比为丫=且

及型IL03平行玻璃砖对光路的控制

5.(2025・福建龙岩•一模)2024年12月30日,哈工大科研团队取得重大突破,获得EUV光刻机所需的波

长为13.5nm的极紫外光源,用极紫外光曝光来制造芯片,可以提高光刻机的光刻精度。如图为EUV光刻机

的简化原理图,在投影物镜和光刻胶之间填充了折射率为L5的浸没液体,则极紫外光在该液体中的波长为

nm,比在空气中更(填"容易〃或“不容易〃)发生明显的衍射。

光线

拖膜版一

投影物镜一

浸没液体■真空区域

光刻胶/一八硅片

【答案】9不容易

【详解】⑴极紫外光在该液体中的波长为/=-=-^nm=9nm

n1.5

⑵光的波长越长,越容易发生明显衍射,极紫外光在该液体中的波长比在空气中短,比在空气中更不容易

发生明显的衍射。

6.12023・福建•一模)有一个有趣的实验叫“消失的硬币",如图,把一枚硬币放在装满水的不透明圆柱形杯

子底部中央,眼睛在杯子左上边缘恰好可以看到整个硬币,若把杯子里的水全部用吸管吸走,则硬币在视

线中消失了,且眼睛恰好看到杯子的右下端,已知硬币的直径为乩杯子底部的直径为34杯子的高度为小

(i)求水的折射率〃;

(ii)当硬币刚好从视线中完全消失时,液面下降的高度,。

【答案】⑴⑴T

【详解】(i)由题意可知,硬币左端。的光线经水面折射,从杯子左边缘A点射出后恰好进入喂睛,折射

光线的反向延长线经过杯子右下端C点,如图

设入射角为。,折射角为夕,由折射定律得

sin/=//sin<2

在R/fMBC、R/GLAB。中,由几何关系可得

3d

sinP=

的八从

d

sina=

y/d2+h2

解得〃=3,2+C

,9/+/?2

(ii)如图,设当液面下降至MN时硬币刚好从视线中完全消失,硬币右端E的光线经MN面折射,从杯子

左边缘A点射出后恰好进入眼睛,折射光线的反向延长线经过杯子右下端C点,由(MG朋朋。C可得

Hd

~h=2d

解得

敦型IL04三棱镜对光路的控制

7.(2024•福建福州•二模)如图所示,一束复色光从空气射入到玻璃三棱镜,出射光分成a、力两束单色光,

则(选填",或*")光在玻璃中折射率更大;在真空中。光传播速度(选填"大于"、"等于"或"小

于")〃光的传播速度;将m匕两束光分别经过相同的单缝衍射装置,(选填?〃或*〃)光产生的中央

亮条纹更宽。

仇h

【答案】。等于b

【详解】⑴从图中可看出〃的偏折程度大,所以〃的折射率大:

[2]在真空中所有光的传播速度相等;

⑶根据题意可知。的频率大,波长小,在经过相同的单缝衍射装置,b光产生的中央亮条纹更宽。

8.(2023•福建漳州•三模)某种材料制成的透明砖的截面如图所示,上OC为直角三角形,NC=6O。,08=〃。

一细束单色光线从4c的中点尸垂直于4c面入射后,在OC面恰好发生全反射。己知光在真空中的速度大

小为。,则()

A.光从空气射入透明砖频率变小

B.光从空气射入透明砖波长变长

c.透明砖对该光的折射率为出

3

D.光线从尸点射到。。面用时为二

2c

【答案】C

【详解】A.光从一种介质射入另一种介质,频率不变,故A错误;

B.由

C

v=­

n

可得,光从空气射入透明砖块,波速v变小,由

2=一

可得波K变短,故B错误;

C.光线在透明砖中的光路图如图所示

则临界角为

Zl=60°

其中

•八1

sinZ1=-

n

解得透明砖对该光的折射率

2行

n=---

3

故C正确;

D.光在透明砖中的速度大小为

由几何关系可得

PD=-d

2

光线从2点射到0C面时间为

故D错误。

故选Co

敢型IL05圆柱玻璃对光路的控制

9.(2024•福建宁德•三模)雨后天空中出现的弧形彩带,色彩龄明的叫虹,色彩比虹暗淡的服竟。如图所

示为形成的光路图,一束太阳光射入水滴后,射出彩色光,其中〃和。是两种单色光,下列说法正确的是

)

L

A.。光的波长大于〃光的波长

B.水滴对a光的折射率大于对b光的折射率

C.在水滴中,。光的传播速度小于〃光的传播速度

D.在完全相同的条件下做双缝干涉实验,力光对应的干涉条纹间距较宽

【答案】A

【详解】B.根据光路图可知,两束光的入射角相等,在介质中“光的折射角大,。光的折射角小,根据折

射定律

sinz

n=———

sinr

可知,水滴对。光的折射率小于对〃光的折射率,故B错误;

A.由于水滴对。光的折射率小于对匕光的折射率,则。光的频率小于方光的频率,所以。光的波长大于。

光的波长,故A正确;

C.根据

c

v=—

n

可知,在该介质中。光的传播速度大于〃光的传播速度,故C错误;

D.根据

△x=—2

d

可知,在相同的条件下,。光的波长大于〃光的波长,所以。光对应的干涉条纹间距较宽,故D错误。

故选A。

全反射的理解及应用

10.(2025•福建福州•模拟预测)平行光〃垂直射向半径为尺的玻璃半球的平面,其截面如图所示,发现

只有P、。之间所对圆心角为60。的球面上有光射出,若仅将4平行光换成。平行光,测得有光射出的范围

A.玻璃对。的折射率比对力的折射率小

B.在真空中传播,8光的传播速度较大

C.分别通过同一双缝干涉装置,。光的相邻亮条纹间距大

D.若。光照射某金属表面能发生光电效应,。光也•定能

【答案】C

【详解】A.由题,玻璃半球面上只有产、。之间所对圆心角为60c的球面_L有光射出,说明光线在尸、Q两

点恰好发生全反射,由几何知识得到,光线在p、Q两点的临界角为C“=30。,换成平行光儿光射出的范围

变大,则C«<C〃,由〃=.;,有〃

sine

B.在真空中传播,光的传播速度都为c,故B错误;

C.因为散入a4b,根据=知竺,故C正确;

a

D.因为〃"〃从故vaz4根据爱因斯坦光电效应方程&“=加,-叱,可知〃光照射某金属表面不•定能发

生光电效应,故D错误。

故选C。

11.(2023•福建泉州•三模)如图,被熏黑的铁球表面有一层很薄的碳颗粒层,将其放入水中,碳粒层与水之

间又形成了一空气层,看上去变得程亮。这属于光的()

A.折射现象B.全反射现象C.干涉现象D.衍射现象

【答案】B

【详解】碳粒层与水之间又形成了一空气层,光由空气进入水会发生折射现象,但是光线由水内部射向空

气时,由于角度问题大部分光线发生了全反射,一般要经过2次或者更多次全反射之后才折射出来,即光

线在经过很多路径才传播出来,由于这些光路重叠交织在一起,所以看起来会比较亮。这是光的全反射现

象所形成的。

故选Bo

毁型IL07光导纤维

12.(2024・福建三明•三模)如图所示,一根长为/的直光纤,其折射率为〃。光从它的左端面的A点射入,

从右端面的B点(图中未画出)射出,当射入光纤的光线恰好在光纤的侧面发生全反射时,其在左端面处

入射角i的正弦值为sini=,所需的最长时间为,=o(真空中的光速为c)

当射入光纤的光线恰好在光纤的侧面发生全反射时,根据

则折射角为

r=9()Q-C

根据

sin/

解得

sin/=一\

[2]光从光导纤维到空气的界面,发生全反射时,光的路程最K,所用时间也最K。光的传播咯程

sinC

乂〃=£,设所用最长时间为%一则

V

S=%x

解以上各式得

nL_iVl

csinCc

13.(2023・福建莆田•二模)医用光纤内窥镜是光纤在医学上的成功应用。如图,光纤由折射率不同的内芯和

包层构成。当光以某一角度从光纤的端面入射时,内芯的折射率需(填“大于”或"小于包层的折射

率,光才能在光纤内不断发生全反射,实现在内芯中传播。光从空气进入内芯时传播速度_____(填“变大〃”变

小〃或〃不变〃)。

【答案】大于变小

【详解】m为了使光线在光纤中会发生仝反射,内芯的折射率需大于包层的折射率:

⑵根据

可知光从空气进入内芯时传播速度变小。

期理I长方体玻璃砖的综合问题

14.(2023•福建•二模)如图所示,在水面下方〃=处有一个与水面平行的正方形平面单色光源A8CD,

6

光源的边长为L=0.5m。由8点发出的某条光线射到水面时入射角为37,其折射光与水面夹角也为37,

取sin37=0.6,cos37=0.8。求:

⑴水对此单色光的折射率〃:

(2)水面上有光线射出的区域面积S。

水面

\h

I

I

_____I_____

A(D)~1~夙O

4

【答案】(1)〃=§;(2)S。2.04m?

入射角i=37°,折射角r=53°①

由折射定律得

sinr小

sin/

解得:

(2)设光从水面射出的临界角为C,则

A点发出的光射出水面的区域为圆,设其半径为R,则

tanC=—(5)

h7

联立④⑤求得

R=0.5m(6)

水面上有光线射出的区域如图所示,

解得

/\

兀5c2

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散型IL09圆形坡璃砖的综合问题

15.(2024•福建三明•模拟)如图所示,有一平行于直径AB的无线入射到玻璃球上,折射后经过8点。己

知玻璃球的半径为R,入射光线与直径的距离为d=^R,则光线经8点时_______(填”会〃或"不会”)

2

发生全反射,光在玻璃球中的折射率为。

【详解】口][2]光路图如图所示

〃=驷

sin。?

通过作图知

d0

4=2。2,sina—=--

R2

。\=60°,%=30°

联立解得

sin60°rz

n=---------=73

sin300

可知玻璃球临界角正弦值为

sinC=l=^

n3

光线在B点与法线夹角的正弦值为

'23

可知此时光线与法线夹角小于临界角,不会发生全反射。

■02

・J

1.(2024•福建龙岩•一模)小明做了一个如图所示的水流导光实验。在透明塑料瓶下方侧面开一个小孔,

瓶中灌入适量清水,水从小孔中沆出。将红光和绿光同时从瓶的另一侧水平射向小孔,观察到有一色光从

水流侧方射出,而另一色光顺着水流中呈锯齿形路线传播。则呈锯齿形路线传播的是(选填“红光”或"绿

光"),其原因是该光在水与空气的界面上发生了多次(选填"折射””折射及反射”或“全反射〃);随着

瓶中水位下降过程中,单位长度的水柱内锯齿的数目将(选填〃增加"“减少〃或"保持不变”)。

【答案】绿光全反射增加

【详解】⑴⑵光呈锯齿形路线传播而并不从侧方射出,其原因是该光在水与空气的界面上发生了多次全反

射。由于

sinC=-

红光的折射率较小,临界角较大,不容易发生全反射,若在同样的水流卜分别用红光和绿光照射,只有一

种色光呈锯齿形路线传播,则该光的颜色是绿光。

⑶随着瓶中水位下降过程中,水流速度变慢,水流更弯曲,则对在水中的绿光而言,入射角减小,单位长

度的水柱内,锯齿的数目将增加。

2.(2024•福建龙岩•三模)两种单色光从水中射向空气,折射角相同,形成的光路如图所示,则(选

填为”或光在水中的传播速度较大。现将这两种单色光分别经同一单缝衍射装置做单缝衍射实验,则一

(选填%〃或%”)光衍射条纹中央亮纹较窄。再将这两种单色光分别在空气中经同一双缝干涉实验装置做双

缝干涉实验,观察到。光在屏上出现第2级亮纹的中心刚好是。光在屏上出现第3级暗纹的中心,则

4=

4,1°

【详解】⑴两种单色光。、〃从水中射向空气,折射角相同,单色光。的入射角较大,根据折射定律,可知

〃光的折射率较大,根据

c

v=­

n

可知〃光在水中的传播速度较大。

⑵根据

%=光的折射率较大,〃光的频率较大,则〃光的波长较短,〃光衍射条纹中央亮纹较窄。

⑶根据双缝干涉条纹间距公式

=光在屏上出现第2级亮纹的中心刚好是。光在屏上出现第3级暗纹的中心,则

a

2此=(2+工)必

可得

今嗫1

3.(2024•福建漳州•一模)夏季常出现如图甲所示的日晕现象,日晕是太阳光通过卷层云时.,受到冰晶的

折射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图,则冰晶对。光的折射率比对〃光的折

射率(填"大"或"小〃);在完全相同的条件下做双缝干涉实验,(填““〃或》〃)光对应

的干涉条纹间距较宽。

【答案】小

【详解】[1]由图乙可知,光从空气进入六角形冰晶后,。光的偏折程度小光的偏折程度,则冰晶对。光

的折射率比对方光的折射率小;

[2]由于冰晶对。光的折射率比对•力光的折射率小,所以。光的频率小光的频率,。光的波长大「力光的

波长,根据

A.r=—2

d

可知在完全相同的条件下做双缝干涉实验,a光对应的干涉条纹间距较宽。

4.(2023・福建漳州•模拟预测)图甲为某种发光二极管(LED),图乙是其内部结构示意图。图形发光面封

装在某透明的半球形介质(半径为R)中,发光面的直径为AO8,其圆心与半球球心重合。已知从。点发

出的光第一次到达半球面的时间为人真空中的光速为c,从A点发出的垂直于发光面的光线恰能发生全反

射。则()

A.O点发出的光在球面处的入射角均为90。

B.该介质的折射率为〃=[

c.该发光面的直径为变

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