2.太阳光的可见光部分照射到地面上，通过一定的装置可观察到太阳光谱.图甲是一简易装置，一加满清水的碗放在有阳光的地方，将平面镜M斜放入水中，调整其倾斜角度，使太阳光经水面折射再经水中平面镜反射，最后由水面折射回空气射到室内白墙上即可观察到太阳光谱的七色光带.逐渐增大平面镜的倾斜角度，各色光将陆续消失，则此七色光带从上到下的排列顺序以及最先消失的光分别是(　)

A.红光-紫光，红光　　　B.紫光-红光，红光

C.红光-紫光，紫光　 D.紫光-红光，紫光

解析：在同一介质中，频率越大的光折射率越大，可知题图中发生的色散现象如图乙所示.又因为临界角C＝arcsin ，故可知最先消失的光为紫光.

　乙

答案：C

1.光导纤维是利用光的全反射来传输光信号的.光导纤维由内芯和外层两种材料制成，内芯材料的折射率为n₁，外层材料的折射率为n₂.如图所示，一束光信号与界面的夹角为α ，由内芯射向外层，要想在此界面发生全反射，必须满足的条件是(　)

A.n₁>n₂，α大于某一值

B.n₁<n₂，α大于某一值

C.n₁>n₂，α小于某一值

D.n₁<n₂，α小于某一值

答案：C

6.图甲为激光液面控制仪的原理示意图.固定的一束激光沿AO以入射角i照射到水平液面上，反射光线沿OB射到水平放置的光屏上，在屏上用光电管将光信号转换为电信号，电信号输入控制系统来控制液面的高度.若发现光点在屏上右移了Δs的距离而射到B′点，则液面的高度变化是(　)

A.降低　　　　B.升高

C.降低　 D.升高

解析：图乙为液面上升后，激光束沿AO′经液面反射后射到B′点的光路图.根据反射定律和几何关系可得：BB′＝Δs＝O′D；△O′OD为等腰三角形，其高即为液面上升的高度h，故有：

＝htan i

液面上升的高度h＝.

答案：D　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 乙

第69讲　光的折射　全反射

体验成功

5. 一点光源S经平面镜M成像于S′，人眼于P点可以观察到S′，如图所示.今在S、M间放一不太大的遮光板N，则(　)

A.S不能在M中成像

B.S仍能在M中成像

C.人眼观察到的S′的亮度将变小

D.人眼观察到的S′的亮度不变

答案：BC

4.如图所示，a、b、c三条光线交于S点，如果在S点前任意位置放置一块平面镜，则a、b、c三条反射光线(　)

A.可能交于一点也可能不交于一点

B.一定不交于一点

C.交于镜前的一点，成为一实像点

D.它们的延长线交于镜后一点，得到一个虚像点

解析：若在S相对镜的对称点S′有一点光源，S′发出的光线经镜面反射后有三条与a、b、c重合，故知a、b、c三条反射光线交于S′.

答案：C

3.太阳光透过茂密的森林在地面上形成的光斑是圆形的，这一现象表明(　)

A.树叶间形成的空隙是圆的

B.太阳的形状是圆的

C.地面上的光斑是太阳的像

D.光是沿直线传播的

解析：树荫下的光斑是小孔成像的结果，是光的直线传播现象，光斑是太阳的像，因此光斑是圆形的，所以B、C、D选项正确.

答案：BCD

2.图示是从一块平面镜中观察到的一只机械手表的指示情况，此时手表所指示的时刻是(　)

A.6点40分　　B.5点20分

C.2点05分　 D.8点35分

解析：解此题时我们要知道手表的发条在手表上的位置是固定的，无论手表怎么放，发条都应对准3点整.所以这里要注意发条的位置.从背面并顺时针方向旋转90°，即为我们习惯地看表位置，正确读数为8点35分，故选项D正确.

答案：D

1.有资料表明，伽利略最早做了测定光速的尝试.他让两个实验者在夜间每人各带一盏遮蔽着的灯站在相距约1.6 km 的两个山顶，第一个实验者先打开灯，同时记下开灯的时间；第二个实验者看到传来的灯光后，立刻打开自己的灯；第一个实验者看到第二个实验者的灯光后，再立刻记下时间.最后伽利略根据他们记下的时间间隔和两山间的距离计算出光的传播速度.我们可以判断(　)

A.用这种方法可以较精确地测出光速

B.若有较精密的计时仪器，就能用这种方法测出光速

C.由于光在两山间来回一次的时间比实验者的反应时间短，故无法测出光速

D.由于实验原理设计不正确，故无法测出光速

答案：C

10.(15分)麦克斯韦在1865年发表的《电磁场的动力学理论》一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波.

(1)一单色光波在折射率为1.5的介质中传播，某时刻电场横波图象如图甲所示，求该光波的频率.

(2)图乙表示两面平行玻璃砖的截面图，一束平行于CD边的单色光入射到AC界面上，a、b是其中的两条平行光线.光线a在玻璃砖中的光路已给出.画出光线b从玻璃砖中首次出射的光路图，并标出出射光线与界面法线夹角的度数.

[2008年高考·山东理综卷]

解析：(1)设光在介质中的传播速度为v，波长为λ，频率为f，则：

f＝，v＝

联立解得：f＝

从波形图上读出波长λ＝4×10^－7 m

代入数据解得：f＝5×10¹⁴ Hz.

(2)光路图如图丙所示.

　　　　　 　　　　　　　　　丙

答案：(1)5×10¹⁴ Hz　(2)如图丙所示

9.(15分)现要估测一矩形玻璃砖的折射率n，给定的器材有：待测玻璃砖、白纸、铅笔、大头针1枚、直尺、直角三角板.实验时，先将直尺的一端O和另一点M标上两个明显的标记，再将玻璃砖平放在白纸上，沿其两个长边在白纸上画出两条直线AB、CD，再将直尺正面紧贴玻璃砖的左边缘放置，使O点与直线CD相交，并在白纸上记下点O、点M的位置，如图甲所示，然后在右上方通过AB所在界面向左下方观察，调整视线方向，让O点挡住M的像，再在观察的一侧插上大头针，使大头针挡住M、O的像，记下大头针P点的位置.

(1)请在原图上作出光路图.

(2)计算玻璃砖的折射率的表达式为：n＝　　　(用图中线段字母表示)

解析：(1)调整视线方向，当O点挡住M的像时，从O点发出的光线经玻璃折射后与从M点发出的光线经AB面反射后重合.在观察的一侧插上大头针，使大头针挡住M、O的像，则大头针的位置为折射光线射出玻璃的点和从M点发出的光线在AB面上的反射点，如图乙所示.

乙

(2)由几何关系作出角度i、r，即可求出折射率.折射率n＝＝＝.

答案：(1)光路图如图乙所示　(2)