基础课 3 光的折射 全反射
一、选择题
1．(多选)关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是( )
A．一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象
B．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
C．海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景
D．一束色光从空气进入水中，波长将变短，色光的颜色也将发生变化
E．一束白光从空气斜射进入水中，也将发生色散
解析：选ABE 一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象，故A正确；由全反射的条件可知，内芯材料的折射率比外套材料的折射率要大，故B正确；海市蜃楼将呈现正立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景，故C错误；色光进入水中，光的频率不变，颜色不变，故D错误；白光斜射入水中由于水对不同色光的折射率不同，各种色光将分开，故E正确．
2．(多选)一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示．下列说法中正确的是( )
A．此介质的折射率等于1.5
B．此介质的折射率等于
C．当光线从介质射向真空中时，入射角大于45°时可发生全反射现象
D．当光线从介质射向真空中时，入射角小于30°时可能发生全反射现象
E．光进入介质时波长变短
解析：选BCE n＝＝，选项A错，B对；当光线从介质中射向真空中时，随入射角增大折射角增大，当折射角等于90°时，即发生全反射，此时入射角为C，则有n＝＝，解得C＝45°，即入射角大于等于45°时发生全反射现象，选项C对，D错；因进入介质后光速变小，而频率不变，故E对．
3．(多选)如图所示，一等腰直角三棱镜放在真空中，斜边BC长度为d，一束黄光以60°的入射角从AB侧面的中点D入射，折射后直接射到侧面AC，不考虑光在AC面的反射．已知三棱镜对黄光的折射率为n＝，真空中的光速为c，则下列说法正确的是( )
A.黄光进入AB面的折射角为45°
B．黄光通过棱镜的时间为
C．红光沿相同方向自D点射入，在AC面上可能发生全反射
D．白光沿相同方向自D点射入，在AC面右侧屏上出现彩色条纹是光的衍射
解析：选AB 单色光在AB面上发生折射，光路图如图，
根据折射定律得n＝＝，解得α＝45°，则DE∥BC，而且DE＝BC＝d，光在三棱镜传播的速度为v＝＝，所以此单色光通过三棱镜的时间为t＝＝，故A、B正确；红光的折射率小于黄光的折射率，故红光在AB面的折射角大于黄光在AB面的折射角，DE光线向上偏，故在AC面的入射角变小，根据sinC＝，可知红光的全反射临界角也更大，则此时红光不可能发生全反射，故C错误；白光沿相同方向自D点射入，在AC面右侧屏上出现彩色条纹是光的色散，故D错误．
4．(多选)如图所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径．M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD＝30°，光在真空中的传播速度为c，则( )
A．此玻璃的折射率为
B．光线从B到D需用时
C．该玻璃球的临界角应小于45°
D．若增大∠ABD，光线不可能在DM段发生全反射现象
E．若减小∠ABD，从AD段射出的光线均平行于AB
解析：选ABC 由题图可知光线在D点的入射角为i＝30°，折射角为r＝60°，由折射率的定义得n＝知n＝，A正确；光线在玻璃中的传播速度为v＝＝c，由题图知BD＝R，所以光线从B到D需用时t＝＝，B正确；若增大∠ABD，则光线射向DM段时入射角增大，射向M点时为45°，而临界角满足sinC＝＝<＝sin45°，即光线可以在DM段发生全反射现象，C正确，D错误；要使出射光线平行于AB，则入射角必为30°，E错误．
