第一节光的折射定律知识点题库

直线P₁P₂过均匀玻璃球球心O ，细光束a、b平行且关于P₁P₂对称，由空气射入玻璃球的光路如图．a、b光相比（　　）

A . 玻璃对a光的折射率较大 B . 玻璃对a光的临界角较小 C . b光在玻璃中的传播速度较小 D . b光在玻璃中的传播时间较短

在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图。则

甲同学测得的折射率与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。

乙同学测得的折射率与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。

丙同学测得的折射率与真实值相比(选填“偏大”“偏小”或“不变”).

如图所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC，∠A=30°．它对红光的折射率为n₁ ．对紫光的折射率为n₂ ．在距AC边为d处有一与AC平行的光屏．现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜．

（1）红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少？
（2）为了使红光能从AC面射出棱镜，n₁应满足什么条件？
（3）若两种光都能从AC面射出，求在光屏MN上两光点间的距离．

很多公园的水池底部都装有彩灯，当一细束由红蓝两色组成的灯光，从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，下列光路图中正确的是（）

A .

B .

C .

D .

如图所示，折射率 $\text{[math]}$ ，半径为R的透明球体固定在水平地面上，O为球心，其底部P点有一点光源，过透明球体的顶点Q有一足够大的水平光屏，真空中光速为c，求：

①光在球体中沿直线从P点到Q点的传播时间t；

②若不考虑光在透明球体中的反射影响，光屏上光照面积S的大小。

如图所示，AOBC为某种透明介质的截面图，△AOC为直角三角形，∠A＝30°，BC是以O为圆心、半径R＝10cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角30°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑，已知该介质对红光和柴光的折射率分别为 $\text{[math]}$ 、2。求屏幕MN上两个亮班间的距离(不考虑光的多次反射)

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如图所示为一个透明球体的横截面，其半径为R，AB是一竖直直径，现有一半径为R的圆环形平行光，沿AB方向射向球体，AB直径为圆环中心轴线，所有光线经折射后恰好经过B点而在水平光屏上形成一圆形亮环，水平光屏到B点的距离L=R，光在真空中的传播速度为c。求：

(Ⅰ)透明球体的折射率；

(Ⅱ)光从入射点传播到光屏所用时间。

如图，一半径为R的玻璃半球，折射率为1.5，现有一束均匀的平行光垂直入射到整个半球的底面上，进入玻璃半球的光线中不可能直接从半球面出射的百分比为（）

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A . 66.7% B . 55.6% C . 44.4% D . 33.3%

如图所示，一束复色光经三棱镜后分开成a、b、c和d四种单色光。用这四种单色光分别照射金属钾板，其中c光恰好可从金属钾板上打出光电子；也可以用这四种单色光分别作为双缝干涉实验的光源。下列说法正确的是（）

A . d光的频率最高 B . d光在棱镜中的折射率最小 C . a光产生的干涉条纹宽度最大 D . a光打出的光电子的遏止电压最大

如图所示，AOB是由某种透明物质制成的 $\text{[math]}$ 圆柱体横截面（O为圆心）折射率 $\text{[math]}$ ．今有一束平行光以45°的入射角向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射，求圆柱AB面上能射出光线的部分占AB表面的几分之几？

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如图所示，一颗半径为R、折射率为 $\text{[math]}$ 的玻璃球截去一部分后形成的玻璃球冠，其底面镀银。在过球心O且垂直于底面的平面内，一垂直射向底面边缘上A点的光线在玻璃球冠上的入射点为M，MA距离等于R，该光线经镀银底面反射后再从球面射出。真空中的光速为c，求：

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（1）光线在M点的入射角；
（2）光线与镀银面的交点到A点的距离；
（3）该光线从射入球面到射出球面所需的时间

导光管采光系统是一套采集天然光，并经管道传输到室内的采光系统，如图为过装置中心轴线的截面。上面部分是收集阳光的半径为R的某种均匀透明材料的半球形采光球，O为球心，下面部分是内侧涂有反光涂层的导光管，MN为两部分的分界面，M、N为球面两点。若一束平行MN且与MN相距 $\text{[math]}$ 的细光束从空气入射到采光球表面时，经折射绿光恰好照射到N点。则（）

A . 绿光在采光球中的传播速度为 $\text{[math]}$ B . 红光一定能从N点上方射出 C . 紫光有可能直接折射经过O点 D . 要使光束在导光管中发生全反射，涂层折射率应小于管壁折射率

下列说法中正确的是

A . 当一列声波从空气中传入水中时波长一定会变 B . 在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度 C . a、b两束光照射同一双缝干涉装置在屏上得到的干涉图样中，a光的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距，则可以判断水对a光的折射率比b光大 D . 肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的 E . 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实

2018年9月23日，“光纤之父”华裔科学家高锟逝世，他一生对社会最大的贡献是研究光导纤维。光纤在弯曲的地方弧度不能太大，如图模拟光纤通信，将直径为d的圆柱形玻璃棒弯成 $\text{[math]}$ 圆环，已知玻璃的折射率为 $\text{[math]}$ ，光在真空中的传播速度为c，要使从A端垂直端面入射的光线能全部从B端射出。求：

（1）圆环内径R的最小值；
（2）在(1)问的情况下，从A端最下方入射的光线，到达B端所用的时间。

对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（）

A . 图甲中若改变复色光的入射角，则b光先在玻璃球中发生全反射 B . 图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小 C . 图丙中若得到如图所示明暗相间条纹说明被检测工件表面平整 D . 若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化

如图所示，横截面为圆环的柱形容器由折射率为n的玻璃制成，其外径为R₁ ，内径为R₂ ， MN为一条直径。有两束光线，其中光线A在纸平面内传播，从P点射向容器，经一次折射后，恰好与容器内壁相切，另一束光线B平行于MN射向容器，经过一次折射后，恰好在容器内壁发生全反射，则（）

A . 光线A入射角的正弦值 $\text{[math]}$ B . 光线A射入柱形容器后折射出去的时间为 $\text{[math]}$ C . 光线B的入射角的正弦值 $\text{[math]}$ D . 光线B到MN的距离等于R₂

如图所示，某种材料的透明球形介质折射率为 $\text{[math]}$ ，半径为R。一束足够强的单色光以i₁= 45°射入球体。求：单色光第1次从球体射出时的方向与入射前的夹角α。

我国的光纤通信技术处于世界领先水平。光纤主要由内芯（内层玻璃）和外套（外层玻璃）组成。若某种光纤的内芯在空气中全反射的临界角为43°（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ），则下列说法正确的是（）

A . 光纤外套的折射率比内芯小 B . 光纤外套的折射率比内芯大 C . 该种光纤内芯的折射率约为1.5 D . 该种光纤内芯的折射率约为1.4

如图所示， $\text{[math]}$ 是半圆柱玻璃体的对称面和纸面的交线，与 $\text{[math]}$ 平行的一细束光，从真空中射向半圆柱玻璃体，从玻璃体右方射出后分成A、B两细束光，其光路图如图所示。 $\text{[math]}$ 是垂直于 $\text{[math]}$ 放置的光屏，A、B两细束光在光屏上形成两个光斑 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，光斑 $\text{[math]}$ 刚好在 $\text{[math]}$ 连线上。根据该光路图，下列说法正确的是（）

A . 该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小 B . 在真空中，A光的波长比B光的波长长 C . 在该玻璃体中，A光比B光的传播速度大 D . A光的频率比B光的频率高 E . A光从玻璃体射出到真空后，其频率变高

半径为R的半圆形玻璃砖如图所示放置，AB面水平，O为圆心。一束单色光与水平面成45°角照射到AB面上的D点，D为OA中点，折射光线刚好照射到圆弧最低点C，光线在C点折射后照射到地面上的E点（图中未画出），将入射点从D点移到O点，保持入射方向不变，最终光线也照射到地面上的E点，不考虑光在圆弧面上的反射，求：

（1）玻璃砖对光的折射率；
（2） C点离地面的高度。

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