光的折射全反射 公開(kāi)課教學(xué)設(shè)計(jì)

第三節(jié)光的折射全反射(實(shí)驗(yàn)：測(cè)定玻璃的折射率)【自我診斷】判一判(1)某種玻璃對(duì)藍(lán)光的折射率比紅光大，藍(lán)光和紅光以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中，藍(lán)光的折射角較大．()(2)光從空氣射入玻璃時(shí)，只要入射角足夠大就可能發(fā)生全反射．()(3)在水中，藍(lán)光的傳播速度大于紅光的傳播速度．()(4)在潛水員看來(lái)，岸上的所有景物都出現(xiàn)在一個(gè)倒立的圓錐里．()(5)光纖通信利用了全反射的原理．()(6)晚上，在水池中同一深度的兩點(diǎn)光源分別發(fā)出紅光和藍(lán)光，藍(lán)光光源看起來(lái)淺一些．()提示：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)√做一做如圖所示，光在真空和介質(zhì)的界面MN上發(fā)生偏折，那么下列說(shuō)法正確的是()A．光是從真空射向介質(zhì)B．介質(zhì)的折射率為C．光在介質(zhì)中的傳播速度為×108D．反射光線與折射光線成90°角E．當(dāng)入射角增大10°，則折射角也將增大10°提示：BCD折射定律的應(yīng)用【跟進(jìn)題組】1．(2018·高考全國(guó)卷Ⅲ)如圖，某同學(xué)在一張水平放置的白紙上畫(huà)了一個(gè)小標(biāo)記“?”(圖中O點(diǎn))，然后用橫截面為等邊三角形ABC的三棱鏡壓在這個(gè)標(biāo)記上，小標(biāo)記位于AC邊上．D位于AB邊上，過(guò)D點(diǎn)做AC邊的垂線交AC于F.該同學(xué)在D點(diǎn)正上方向下順著直線DF的方向觀察，恰好可以看到小標(biāo)記的像；過(guò)O點(diǎn)做AB邊的垂線交直線DF于E；DE＝2cm，EF＝1cm.求三棱鏡的折射率．(不考慮光線在三棱鏡中的反射)解析：過(guò)D點(diǎn)作AB邊的法線NN′，連接OD，則∠ODN＝α為O點(diǎn)發(fā)出的光線在D點(diǎn)的入射角；設(shè)該光線在D點(diǎn)的折射角為β，如圖所示．根據(jù)折射定律有nsinα＝sinβ ①式中n為三棱鏡的折射率由幾何關(guān)系可知β＝60° ②∠EOF＝30° ③在△OEF中有EF＝OEsin∠EOF ④由③④式和題給條件得OE＝2cm 根據(jù)題給條件可知，△OED為等腰三角形，有α＝30° ⑥由①②⑥式得n＝eq\r(3). ⑦答案：見(jiàn)解析2.(2017·高考全國(guó)卷Ⅰ)如圖，一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體，O點(diǎn)為球心；下半部是半徑為R、高為2R的圓柱體，圓柱體底面鍍有反射膜．有一平行于中心軸OC的光線從半球面射入，該光線與OC之間的距離為.已知最后從半球面射出的光線恰好與入射光線平行(不考慮多次反射)．求該玻璃的折射率．解析：如圖，根據(jù)光路的對(duì)稱性和光路可逆性，與入射光線相對(duì)于OC軸對(duì)稱的出射光線一定與入射光線平行．這樣，從半球面射入的折射光線，將從圓柱體底面中心C點(diǎn)反射．設(shè)光線在半球面的入射角為i，折射角為r.由折射定律有sini＝nsinr ①由正弦定理有eq\f(sinr,2R)＝eq\f(sin（i－r）,R) ②由幾何關(guān)系，入射點(diǎn)的法線與OC的夾角為i.由題設(shè)條件和幾何關(guān)系有sini＝eq\f(L,R)③式中L是入射光線與OC的距離．由②③式和題給數(shù)據(jù)得sinr＝eq\f(6,\r(205)) ④由①③④式和題給數(shù)據(jù)得n＝eq\r≈ ⑤答案：見(jiàn)解析對(duì)全反射現(xiàn)象的理解和應(yīng)用【典題例析】(2018·高考全國(guó)卷Ⅱ)如圖，△ABC是一直角三棱鏡的橫截面，∠A＝90°，∠B＝60°.一細(xì)光束從BC邊的D點(diǎn)折射后，射到AC邊的E點(diǎn)，發(fā)生全反射后經(jīng)AB邊的F點(diǎn)射出．EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中點(diǎn)．不計(jì)多次反射．(1)求出射光相對(duì)于D點(diǎn)的入射光的偏角；(2)為實(shí)現(xiàn)上述光路，棱鏡折射率的取值應(yīng)在什么范圍？[解析](1)光線在BC面上折射，由折射定律有sini1＝nsinr1 ①式中，n為棱鏡的折射率，i1和r1分別是該光線在BC面上的入射角和折射角．光線在AC面上發(fā)生全反射，由反射定律有i2＝r2 ②式中i2和r2分別是該光線在AC面上的入射角和反射角光線在AB面上發(fā)生折射，由折射定律有nsini3＝sinr3 ③式中i3和r3分別是該光線在AB面上的入射角和折射角由幾何關(guān)系得i2＝r2＝60°，r1＝i3＝30° ④F點(diǎn)的出射光相對(duì)于D點(diǎn)的入射光的偏角為δ＝(r1－i1)＋(180°－i2－r2)＋(r3－i3) ⑤由①②③④⑤式得δ＝60°. ⑥(2)光線在AC面上發(fā)生全反射，光線在AB面上不發(fā)生全反射，有nsini2≥nsinC>nsini3⑦式中C是全反射臨界角，滿足nsinC＝1 ⑧由④⑦⑧式知，棱鏡的折射率n的取值范圍應(yīng)為eq\f(2\r(3),3)≤n<2. ⑨[答案]見(jiàn)解析光的色散現(xiàn)象【跟進(jìn)題組】1．實(shí)驗(yàn)表明，可見(jiàn)光通過(guò)三棱鏡時(shí)各色光的折射率n隨波長(zhǎng)λ的變化符合科西經(jīng)驗(yàn)公式：n＝A＋eq\f(B,λ2)＋eq\f(C,λ4)，其中A、B、C是正的常量．太陽(yáng)光進(jìn)入三棱鏡后發(fā)生色散的情形如圖所示，則()A．屏上c處是紫光 B．屏上d處是紅光C．屏上b處是紫光 D．屏上a處是紅光E．屏上d處是紫光解析：選DE.白色光經(jīng)過(guò)三棱鏡后產(chǎn)生色散現(xiàn)象，在光屏由上至下依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫．由于紫光的折射率最大，所以偏折最大；紅光的折射率最小，則偏折程度最?。势辽蟖處為紅光，屏上d處為紫光，D、E正確．2．虹和霓是太陽(yáng)光在水珠內(nèi)分別經(jīng)過(guò)一次和兩次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球來(lái)說(shuō)明．兩束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上會(huì)形成MN和PQ兩條彩色光帶，光路如圖所示．M、N、P、Q點(diǎn)的顏色分別為()A．紫、紅、紅、紫 B．紅、紫、紅、紫C．紅、紫、紫、紅 D．紫、紅、紫、紅解析：選A.七色光中紅光的折射率最小，紫光的折射率最大，故經(jīng)玻璃球折射后紅光的折射角較大，由玻璃球出來(lái)后將形成光帶，而兩端分別是紅光和紫光，根據(jù)光路圖可知M、Q點(diǎn)為紫光，N、P點(diǎn)為紅光，故選項(xiàng)A正確．實(shí)驗(yàn)：測(cè)定玻璃的折射率【知識(shí)提煉】1．實(shí)驗(yàn)原理：用插針?lè)ㄕ页雠c入射光線AO對(duì)應(yīng)的出射光線O′B，確定出O′點(diǎn)，畫(huà)出折射光線OO′，然后測(cè)量出角θ1和θ2，代入公式n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)計(jì)算玻璃的折射率．2．實(shí)驗(yàn)過(guò)程(1)鋪白紙、畫(huà)線．①如圖所示，將白紙用圖釘按在平木板上，先在白紙上畫(huà)出一條直線aa′作為界面，過(guò)aa′上的一點(diǎn)O畫(huà)出界面的法線MN，并畫(huà)一條線段AO作為入射光線．②把玻璃磚平放在白紙上，使它的長(zhǎng)邊跟aa′對(duì)齊，畫(huà)出玻璃磚的另一條長(zhǎng)邊bb′.(2)插針與測(cè)量．①在線段AO上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2，透過(guò)玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像，調(diào)整視線的方向，直到P1的像被P2擋住，再在觀察的這一側(cè)依次插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P1、P2的像及P3，記下P3、P4的位置．②移去玻璃磚，連接P3、P4并延長(zhǎng)交bb′于O′，連接OO′即為折射光線，入射角θ1＝∠AOM，折射角θ2＝∠O′ON.③用量角器測(cè)出入射角和折射角，查出它們的正弦值，將數(shù)據(jù)填入表格中．④改變?nèi)肷浣铅?，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，列表記錄相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)．3．?dāng)?shù)據(jù)處理(1)計(jì)算法：用量角器測(cè)量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.算出不同入射角時(shí)的eq\f(sinθ1,sinθ2)，并取平均值．(2)作sinθ1－sinθ2圖象：改變?nèi)肷浣铅?，測(cè)出不同的折射角θ2，作sinθ1－sinθ2圖象，由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可知圖象應(yīng)為直線，如圖所示，其斜率為折射率．(3)“單位圓”法確定sinθ1、sinθ2，計(jì)算折射率n：以入射點(diǎn)O為圓心，以一定的長(zhǎng)度R為半徑畫(huà)圓，交入射光線OA于E點(diǎn)，交折射光線OO′于E′點(diǎn)，過(guò)E作NN′的垂線EH，過(guò)E′作NN′的垂線E′H′.如圖所示，sinθ1＝eq\f(EH,OE)，sinθ2＝eq\f(E′H′,OE′)，OE＝OE′＝R，則n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(EH,E′H′).只要用刻度尺量出EH、E′H′的長(zhǎng)度就可以求出n.【跟進(jìn)題組】1．(2016·高考四川卷)某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定半圓形玻璃磚的折射率n.如圖甲所示，O是圓心，MN是法線，AO、BO分別表示某次測(cè)量時(shí)光線在空氣和玻璃磚中的傳播路徑．該同學(xué)測(cè)得多組入射角i和折射角r，作出sini－sinr圖象如圖乙所示．則()A．光由A經(jīng)O到B，n＝B．光由B經(jīng)O到A，n＝C．光由A經(jīng)O到B，n＝D．光由B經(jīng)O到A，n＝解析：選B.由題圖乙可知，入射角i小于折射角r，則可知光是從玻璃磚進(jìn)入空氣，即光由B經(jīng)O到A；由折射率公式，n＝eq\f(sinr,sini)＝eq\f,＝，B項(xiàng)正確．2．(2019·鄭州一中模擬)(1)幾位同學(xué)做“用插針?lè)y(cè)定玻璃折射率”實(shí)驗(yàn)，圖示直線aa′、bb′表示在白紙上畫(huà)出的玻璃磚的兩個(gè)界面．幾位同學(xué)進(jìn)行了如下操作：A．甲同學(xué)選定的玻璃磚兩個(gè)光學(xué)面aa′與bb′不平行，其他操作正確B．乙同學(xué)在白紙上正確畫(huà)出平行玻璃磚的兩個(gè)界面aa′和bb′后，將玻璃磚向aa′方向平移了少許，其他操作正確C．丙同學(xué)在白紙上畫(huà)aa′、bb′兩界面時(shí)，其間距比平行玻璃磚兩光學(xué)面的間距稍微大些，其他操作正確上述幾位同學(xué)的操作，對(duì)玻璃折射率的測(cè)定結(jié)果沒(méi)有影響的是________(填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母)．(2)在用插針?lè)y(cè)玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，已確定好入射方向AO，插了兩枚大頭針P1和P2，如圖所示(①②③是三條直線)．在以后的操作說(shuō)法中你認(rèn)為正確的是________．A．在bb′側(cè)調(diào)整觀察視線，另兩枚大頭針P3和P4可能插在③線上B．保持O點(diǎn)不動(dòng)，減小入射角，在bb′側(cè)調(diào)整觀察視線，另兩枚大頭針P3和P4可能插在①線上C．保持O點(diǎn)不動(dòng)，增大入射角，在bb′側(cè)調(diào)整觀察視線，看不清P1和P2的像，這可能是光在bb′側(cè)面發(fā)生全反射解析：(1)甲同學(xué)選定的玻璃磚兩個(gè)光學(xué)面aa′和bb′不平行，不會(huì)影響入射角和折射角的確定；乙同學(xué)將玻璃磚向aa′方向平移了少許，直線aa′、bb′之間的距離仍然等于玻璃磚的厚度，入射角和折射角的大小不變；丙同學(xué)在白紙上畫(huà)aa′和bb′間距比平行玻璃磚兩光學(xué)面的間距稍微大些，使畫(huà)出的入射點(diǎn)向左移，出射點(diǎn)向右移，所畫(huà)的折射角比實(shí)際值大，算得的折射率將偏?。?2)由折射定律得知，光線通過(guò)平行玻璃磚后向一側(cè)發(fā)生側(cè)移，由于光線在上表面折射時(shí)，折射角小于入射角，則出射光線向②一側(cè)偏移，如圖，故另兩枚大頭針P3和P4不可能插在③線上，故A錯(cuò)誤；若保持O點(diǎn)不動(dòng)，減小入射角，折射角也減小，另外兩枚大頭針P3和P4可能插在①線上，故B正確；若保持O點(diǎn)不動(dòng)，增大入射角，在bb′側(cè)調(diào)整觀察視線，看不清P1和P2的像，反射光增強(qiáng)，折射光線減弱，根據(jù)光路可逆性原理得知，光線不可能在bb′界面發(fā)生全反射．故C錯(cuò)誤．答案：(1)AB(2)B(建議用時(shí)：40分鐘)一、選擇題1.如圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為θ，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線．則()A．在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度B．在真空中，a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)C．玻璃磚對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率D．若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，則折射光線a首先消失E．分別用a、b光在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距解析：選ABD.通過(guò)光路圖可看出，折射后a光的偏折程度大于b光的偏折程度，玻璃磚對(duì)a光的折射率大于b光的折射率，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；a光的頻率大于b光的頻率，a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)，選項(xiàng)B正確；由n＝eq\f(c,v)知，在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度，選項(xiàng)A正確；入射角增大時(shí)，折射率大的光線首先發(fā)生全反射，a光首先消失，選項(xiàng)D正確；做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ得a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距，選項(xiàng)E錯(cuò)誤．2.如圖所示，口徑較大、充滿水的薄壁圓柱形淺玻璃缸底有一發(fā)光小球，則()A．小球必須位于缸底中心才能從側(cè)面看到小球B．小球所發(fā)的光能從水面任何區(qū)域射出C．小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后頻率變大D．小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后傳播速度變大解析：選D.發(fā)光小球沿水平方向發(fā)出的光，均能射出玻璃缸，不發(fā)生全反射，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球發(fā)出的光射到水面上時(shí)，當(dāng)入射角大于等于臨界角時(shí)，會(huì)發(fā)生全反射，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；光的頻率由光源決定，光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，光的頻率不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)n＝eq\f(c,v)，光在水中的傳播速度較小，選項(xiàng)D正確．3.中國(guó)古人對(duì)許多自然現(xiàn)象有深刻認(rèn)識(shí)，唐人張志和在《玄真子·濤之靈》中寫(xiě)道：“雨色映日而為虹”．從物理學(xué)角度看，虹是太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)雨滴的兩次折射和一次反射形成的．如圖是彩虹成因的簡(jiǎn)化示意圖，其中a、b是兩種不同頻率的單色光，則兩光()A．在同種玻璃中傳播，a光的傳播速度一定大于b光B．以相同角度斜射到同一玻璃板透過(guò)平行表面后，b光側(cè)移量大C．分別照射同一光電管，若b光能引起光電效應(yīng)，a光也一定能D．以相同的入射角從水中射入空氣，在空氣中只能看到一種光時(shí)，一定是a光解析：選C.由題圖可知，a光在同一介質(zhì)中的折射率大，其頻率大．根據(jù)n＝eq\f(c,v)，知a光在玻璃中的傳播速度小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)a、b光以相同的角度斜射到同一玻璃板上后，其光路圖如圖所示，由圖可知，a光的側(cè)移量大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于a光的頻率大，且頻率越大，越容易引起光電效應(yīng)，選項(xiàng)C正確；由sinC＝eq\f(1,n)，可知a光的臨界角小，即a光比b光容易發(fā)生全反射，因此在空氣中只能看到一種光時(shí)，一定是b光，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．4.半圓形玻璃磚橫截面如圖，AB為直徑，O點(diǎn)為圓心．在該截面內(nèi)有a、b兩束單色可見(jiàn)光從空氣垂直于AB射入玻璃磚，兩入射點(diǎn)到O的距離相等．兩束光在半圓邊界上反射和折射的情況如圖所示，則a、b兩束光()A．在同種均勻介質(zhì)中傳播，a光的傳播速度較大B．以相同的入射角從空氣斜射入水中，b光的折射角大C．在真空中，a光的波長(zhǎng)小于b光波長(zhǎng)D．讓a光向A端逐漸平移，將發(fā)生全反射E．分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大解析：選ADE.由題圖可知，b光發(fā)生了全反射，a光沒(méi)有發(fā)生全反射，即a光發(fā)生全反射的臨界角Ca大于b光發(fā)生全反射的臨界角Cb，根據(jù)sinC＝eq\f(1,n)，知a光的折射率小，即na<nb，根據(jù)n＝eq\f(c,v)，知va>vb，選項(xiàng)A正確；根據(jù)n＝eq\f(sini,sinr)，當(dāng)i相等時(shí)，ra>rb，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由va>vb知其頻率關(guān)系：fa<fb，在真空中，由c＝λf得，波長(zhǎng)關(guān)系λa>λb，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；a光束向A端平移，射到圓面的入射角增大到大于臨界角，發(fā)生全反射，故選項(xiàng)D正確；根據(jù)條紋間距離公式Δx＝eq\f(l,d)λ知，用a光時(shí)條紋間距大，選項(xiàng)E正確．5.如圖，一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b，波長(zhǎng)分別為λa、λb，該玻璃對(duì)單色光a、b的折射率分別為na、nb，則()A．λa<λb，na>nb B．λa>λb，na<nbC．λa<λb，na<nb D．λa>λb，na>nb解析：選B.一束光經(jīng)過(guò)三棱鏡折射后，折射率小的光偏折較小，而折射率小的光波長(zhǎng)較長(zhǎng)．所以λa>λb，na<nb.故選項(xiàng)B正確．6．(2019·貴州六校聯(lián)考)如圖所示，實(shí)線為空氣和水的分界面，一束藍(lán)光從空氣中的A點(diǎn)沿AO1方向(O1點(diǎn)在分界面上，圖中O1點(diǎn)和入射光線都未畫(huà)出)射向水中，折射后通過(guò)水中的B點(diǎn)．圖中O點(diǎn)為A、B連線與分界面的交點(diǎn)．下列說(shuō)法正確的是()A．O1點(diǎn)在O點(diǎn)的右側(cè)B．藍(lán)光從空氣中射入水中時(shí)，速度變小C．若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，則折射光線有可能通過(guò)B點(diǎn)正下方的C點(diǎn)D．若沿AO1方向射向水中的是一束紅光，則折射光線有可能通過(guò)B點(diǎn)正上方的D點(diǎn)E．若藍(lán)光沿AO方向射向水中，則折射光線有可能通過(guò)B點(diǎn)正上方的D點(diǎn)解析：選BCD.據(jù)折射定律，知光由空氣斜射入水中時(shí)入射角大于折射角，則畫(huà)出光路圖如圖所示，知O1點(diǎn)應(yīng)在O點(diǎn)的左側(cè)，故A錯(cuò)；光從光疏介質(zhì)(空氣)進(jìn)入光密介質(zhì)(水)中時(shí)，速度變小，故B對(duì)；紫光的折射率大于藍(lán)光，所以折射角要小于藍(lán)光的，則可能通過(guò)B點(diǎn)正下方的C點(diǎn)，故C對(duì)；若是紅光，折射率小于藍(lán)光，折射角大于藍(lán)光的，則可能通過(guò)B點(diǎn)正上方的D點(diǎn)，故D對(duì)；若藍(lán)光沿AO方向射入，據(jù)折射定律，知折射光線不可能過(guò)B點(diǎn)正上方的D點(diǎn)，故E錯(cuò)．7．以往，已知材料的折射率都為正值(n>0)．現(xiàn)已有針對(duì)某些電磁波設(shè)計(jì)制作的人工材料，其折射率可以為負(fù)值(n<0)，稱為負(fù)折射率材料．位于空氣中的這類材料，入射角i與折射角r依然滿足eq\f(sini,sinr)＝n，但是折射線與入射線位于法線的同一側(cè)(此時(shí)折射角取負(fù)值)．現(xiàn)空氣中有一上下表面平行的負(fù)折射率材料，一束電磁波從其上表面射入，下表面射出．若該材料對(duì)此電磁波的折射率n＝－1，正確反映電磁波穿過(guò)該材料的傳播途徑的示意圖是()解析：選B.由題意知，折射線和入射線位于法線的同一側(cè)，n＝－1，由折射定律可知，入射角等于折射角，所以選項(xiàng)B正確．8．關(guān)于光的傳播現(xiàn)象及應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是()A．一束白光通過(guò)三棱鏡后形成了彩色光帶是光的色散現(xiàn)象B．光導(dǎo)纖維絲內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大C．海面上的海市蜃樓將呈現(xiàn)倒立的像，位置在實(shí)物的上方，又稱上現(xiàn)蜃景D．一束色光從空氣進(jìn)入水中，波長(zhǎng)將變短，色光的顏色也將發(fā)生變化E．一束白光從空氣斜射進(jìn)入水中，也將發(fā)生色散解析：選ABE.一束白光通過(guò)三棱鏡后形成了彩色光帶是光的色散現(xiàn)象，A正確；由全反射的條件可知，內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率要大，故B正確；海市蜃樓將呈現(xiàn)正立的像，位置在實(shí)物的上方，又稱上現(xiàn)蜃景，C錯(cuò)誤；色光進(jìn)入水中，光的頻率不變，顏色不變，D錯(cuò)誤；白光斜射入水中，由于水對(duì)不同色光的折射率不同，各種色光將分開(kāi)，故E正確．9．(2019·西安質(zhì)檢)如圖所示，從點(diǎn)光源S發(fā)出的一細(xì)束白光以一定的角度入射到三棱鏡的表面，經(jīng)過(guò)三棱鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象，在光屏的ab間形成一條彩色光帶．下面的說(shuō)法中正確的是()A．a(chǎn)側(cè)是紅色光，b側(cè)紫色光B．在真空中a側(cè)光的波長(zhǎng)小于b側(cè)光的波長(zhǎng)C．三棱鏡對(duì)a側(cè)光的折射率大于對(duì)b側(cè)光的折射率D．在三棱鏡中a側(cè)光的傳播速率大于b側(cè)光的傳播速率E．在同種條件下做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光的條紋間距小于b光解析：選BCE.紅光的折射率小，所以偏折角小，故b側(cè)為紅色光，a側(cè)為紫色光，紅色光的波長(zhǎng)比紫色光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，干涉條紋間距也大，在玻璃中的傳播速率也大，B、C、E正確，A、D錯(cuò)誤．10.彩虹是由陽(yáng)光進(jìn)入雨滴，先折射一次，然后在雨滴的背面反射，最后離開(kāi)水滴時(shí)再折射一次形成的．形成示意圖如圖所示，一束白光L由左側(cè)射入雨滴，a、b是白光射入雨滴后經(jīng)過(guò)一次反射和兩次折射后的其中兩條出射光(a、b是單色光)．下列關(guān)于a光與b光的說(shuō)法中正確的是()A．雨滴對(duì)a光的折射率大于對(duì)b光的折射率B．a(chǎn)光在雨滴中的傳播速度小于b光在雨滴中的傳播速度C．用同一雙縫干涉儀做光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光條紋間距大于b光條紋間距D．a(chǎn)光、b光在雨滴中傳播的波長(zhǎng)都比各自在真空中傳播的波長(zhǎng)要長(zhǎng)E．若a光、b光在同一介質(zhì)中，以相同的入射角由介質(zhì)射向空氣，若b光能夠發(fā)生全反射，則a光也一定能夠發(fā)生全反射解析：選ABE.從光的折射光路可知，a光折射率大，即na＞nb，選項(xiàng)A對(duì)；根據(jù)n＝eq\f(c,v)，折射率越大，在介質(zhì)中的傳播速度越小，即a光在雨滴中傳播速度小，選項(xiàng)B對(duì)；折射率越大，頻率越高，波長(zhǎng)越短，即a光波長(zhǎng)短，雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，由Δx＝eq\f(lλ,d)知波長(zhǎng)越長(zhǎng)條紋間距越寬，所以a光雙縫干涉條紋間距窄，選項(xiàng)C錯(cuò)；光在兩種介質(zhì)表面發(fā)生折射時(shí)，頻率不變，從空氣進(jìn)入雨滴，傳播速度變小，所以波長(zhǎng)變小，選項(xiàng)D錯(cuò)；光線從介質(zhì)到空氣，發(fā)生全反射的臨界角sinC＝eq\f(1,n)，即a光全反射的臨界角小，當(dāng)b光能夠發(fā)生全反射時(shí)，已經(jīng)超過(guò)了a光的臨界角，a光也一定能夠發(fā)生全反射，選項(xiàng)E對(duì)．二、非選擇題11.如圖所示，某同學(xué)用插針?lè)y(cè)定一半圓形玻璃磚的折射率．在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過(guò)圓心O，在玻璃磚(圖中實(shí)線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接OP3，圖中MN為分界線，虛線半圓與玻璃磚對(duì)稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點(diǎn)．(1)設(shè)AB的長(zhǎng)度為l1，AO的長(zhǎng)度為l2，CD的長(zhǎng)度為l3，DO的長(zhǎng)度為l4，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測(cè)量________，則玻璃磚的折射率可表示為_(kāi)_______．(2)該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一小角度，由此測(cè)得玻璃磚的折射率將________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)．解析：(1)sinθ1＝eq\f(l1,BO)，sinθ2＝eq\f(l3,CO)，因此玻璃磚的折射率n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(\f(l1,BO),\f(l3,CO))＝eq\f(l1,l3)，因此只需測(cè)量l1和l3即可．(2)當(dāng)玻璃磚順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度時(shí)，在處理數(shù)據(jù)時(shí)，認(rèn)為l1是不變的，即入射角不變，而l3減小，所以測(cè)量值n＝eq\f(l1,l3)將偏大．答案：(1)l1和l3eq\f(l1,l3)(2)偏大12.(2018·高考全國(guó)卷Ⅱ)如圖，△ABC是一直角三棱鏡的橫截面，∠A＝90°，∠