第3节 光的折射 全反射
1.人站在岸边看到水中的青蛙,下列说法正确的是( A )
A.人看到青蛙的位置和青蛙看到人头部的位置都比实际位置高
B.人看到青蛙的位置和青蛙看到人头部的位置都比实际位置低
C.人看到青蛙的位置比实际位置高,青蛙看到人的头部位置比实际位置低
D.人看到青蛙的位置比实际位置低,青蛙看到人的头部位置比实际位置高
解析:人看到青蛙,是青蛙反射的光线在水面经折射后进入人眼,由于折射角大于入射角,且人看到青蛙的位置在折射光线的反向廷长线上,故人看到青蛙的位置偏高;同理可分析,青蛙看到人头部位置比实际位置也偏高.
2.(2018·江苏淮安三模)如图所示,一截面为梯形的鱼塘贮满水,鱼塘右侧坡面的倾角为α,水的折射率为n.不同时刻太阳光线与水平面的夹角θ发生变化,阳光刚好能够照射到整个鱼塘的底部时,则夹角的余弦值cos θ为( D )
A. B. C.nsin α D.ncos α
解析:当右侧光线经水折射后,刚好沿鱼塘右侧坡面传播时,阳光刚好能够照射到整个鱼塘的底部,根据折射定律得,n=,解得cos θ=
ncos α,故D正确.
3. 如图所示,空气中有一折射率为的玻璃柱体,其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB,一束平行光平行于横截面,以45°入射角照射到OA上,OB不透光,若只考虑首次入射到圆弧AB上的光,则圆弧AB上有光透出部分的弧长为( B )
A.Πr B.πR C.πR D.πR
解析: 作出如图所示的几何光路图,其中N点为从O点入射的折射光线,故圆弧NB段没有光线从圆弧AB射出,由折射定律=n,可知=,得∠BON=30°.若在圆弧AB上的M点,折射光线发生了全反射,由sin C=可得C=45°,由几何关系则有∠AOM=90°-45°-30°=
15°,所以圆弧AB上有光透出的弧长为s=×2πR=πR,故B正确.
4. 如图所示,一束白光沿半径方向从A点射入半圆形玻璃砖,在O点发生反射和折射,折射光照在光屏上,a,b为折射光的上下边界,c为反射光.若入射点由A向B缓慢移动,并保持白光沿半径方向入射到O点,可以观察到各色光在光屏上陆续消失,在光带未完全消失之前,下列说法正确的有( D )
A.c光逐渐变暗
B.ab光带逐渐变亮
C.a光与b光相比,a光先消失
D.单色光a通过玻璃砖所 需的时间小于单色光b通过玻璃砖所需的时间
