【物理】2019届一轮复习人教版光的反射与折射 全反射学案
第1讲 光的反射与折射 全反射
[考试标准]
知识内容
必考要求
加试要求
说明
光的反射与折射
c
不要求引入相对折射率的概念
全反射
b
光的颜色、色散
b
一、光的反射与折射
1.反射定律
反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角.
2.折射定律
(1)内容：如图1所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比.
图1
(2)表达式：＝n.
(3)在光的折射现象中，光路是可逆的.
3.折射率
(1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量.
(2)定义式：n＝.
(3)计算公式：n＝，因为v
λb
C.nanb
答案 BC
解析 一束光经过三棱镜折射后，折射率小的光偏折较小，而折射率小的光波长较长，所以λa>λb，nan乙>n丙
B.波长λ的关系λ甲<λ乙<λ丙
C.频率f的关系f甲λ乙>λ丙，选项B错误，C正确；光由水珠出射到空气时的入射角等于光从空气射入水珠时的折射角，根据折射定律，它们由水珠出射到空气的折射角均等于光从空气射入水珠的入射角，所以θ甲＝θ乙＝θ丙，选项D正确.
11.(多选)两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图6所示的折射现象(α>β).下列结论中正确的是( )
图6
A.在水中的传播速度，光束a比光束b大
B.在水中的传播速度，光束a比光束b小
C.水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小
D.水对光束a的折射率比水对光束b的折射率大
答案 AC
解析 由公式n＝，可得折射率navb
，A正确，B错误.
12.(多选)(2016·台州市9月选考)如图7所示，一束白光以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在正上方与平面镜平行的光屏上留下一光点A.现将一块上下两面平行的透明玻璃块平放在平面镜上，如图中虚线所示.当进入透明玻璃块的光线经平面镜反射后再从透明玻璃块的上表面射出，则下列说法正确的是( )
图7
A.光屏上形成一个光点且在A点左侧
B.在玻璃块的下表面最左端是紫光
C.在A点的右侧光屏上出现光的色散现象
D.在光屏上形成一条彩色光带，最靠近A点的是红光
答案 BD
解析 将一块上、下两面平行的透明玻璃块平放在平面镜上后，光进入玻璃块折射，光路图如图所示，又红光折射率最小，紫光折射率最大，紫光偏折最厉害，所以光屏上最靠近A的是红光，综上B、D正确.
13.(多选)如图8所示，两细束平行单色光a、b射向置于空气中横截面为矩形的玻璃砖的下表面，设玻璃砖足够长，若发现玻璃砖的上表面只有一束光线射出，则下列说法中正确的是( )
图8
A.其中有一束单色光在玻璃砖的上表面发生了全反射
B.有两束单色光能从上表面射出
C.a、b单色光发生折射的同时在玻璃砖的下表面也发生反射
D.改变玻璃砖的厚度，a光可能会从b的右侧射出
答案 BCD
解析 根据光路可逆性，光能从平行玻璃砖下表面进入就能从上表面射出，A错误，B正确；折射与反射同时发生，C正确；由于b光的折射程度大，当玻璃砖增厚到一定程度时，a光可能会从b的右侧射出，D正确.
14.(多选)打磨某割面如图9所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切磨在θ1<θ<θ2的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况)，则下列判断正确的是( )
图9
A.若θ>θ2，光线一定在OP边发生全反射
B.若θ>θ2，光线会从OP边射出
C.若θ<θ1，光线会从OQ边射出
D.若θ<θ1，光线会在OP边发生全反射
答案 BCD
解析 若θ>θ2，光线在PO上入射角i＝－θ<－θ2－θ1>C，故光线在OP边会发生全反射，会从OQ边射出，选项C、D正确.
15.(多选)ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直BC射出，且在CD、
AE边只有a光射出，光路如图10所示，则a、b两束光( )
图10
A.在真空中，a光的传播速度比b光大
B.在棱镜内，a光的传播速度比b光小
C.以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小
D.分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大
答案 CD
解析 所有光在真空中有相同的速度，选项A错误；在CD界面上，由题图可知，相同入射角a光发生了折射，b光发生了全反射，说明b光比a光折射率大，由公式v＝可知，同种介质中a光传播速度大，B错误；由于b光的折射率大，根据n＝，可知以相同的入射角从空气斜射入水中时，b光的折射角较小，C正确；折射率小的光波长长，通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大，D正确.
