第 69 讲 光的折射 全反射 体验成功 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 ，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.n1n2， 大于某一值 B.n1n2， 小于某一值 D.n1n2， 小于某一值 答案：C 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 Carcsin ，故可知最先消失的光为紫光.1n乙答案：C 3.如图所示，ABCD 是两面平行的透明玻璃砖，AB 面和 CD 面平行，它们分别是玻璃 和空气的界面，设为界面和界面.光线从界面射入玻璃砖，再从界面射出，回到空 气中.如果改变光到达界面时的入射角，则( )A.只要入射角足够大，光线在界面上可能发生全反射现象 B.只要入射角足够大，光线在界面上可能发生全反射现象 C.不管入射角多大，光线在界面上都不可能发生全反射现象 D.不管入射角多大，光线在界面上都不可能发生全反射现象 错解：B 剖析：有的同学认为在界面上，光由光密介质进入光疏介质，只要入射角足够大， 就可能发生全反射现象，这是错误的.错误的原因在于孤立地讨论光在界面上能否发生全 反射现象，而没有认识到光是由界面进入玻璃后再到达界面的，到达界面时光的入 射角等于光在界面的折射角，它的大小是受到折射定律限制的，因此在界面上的入射 角总是小于临界角. 正解：在界面上光由空气中进入玻璃砖，是由光疏介质进入光密介质，不管入射角 多大，都不发生全反射现象，则选项 C 正确；在界面上光由玻璃进入空气，是由光密介 质进入光疏介质.但是，由于界面和界面平行，光由界面进入玻璃后再达到界面， 在界面上的入射角等于在界面上的折射角，因此入射角总是小于临界角，因此也不会 发生全反射现象，故选项 D 也正确. 答案：CD4.如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气中射向柱体的 O 点 (半圆的圆心)，产生反射光束 1 和透射光束 2.已知玻璃折射率为，入射角为 45(相应的3折射角为 24).现保持入射光不变，将半圆柱绕通过 O 点垂直于圆面的轴线顺时针转动 15， 如图中虚线所示，则( ) A.光束 1 转过 15 B.光束 1 转过 30 C.光束 2 转过的角度小于 15 D.光束 2 转过的角度大于 15 解析：转动前，反射光线与入射光线的夹角为 90，折射光线与入射 光线的夹角为 201；转动后，反射光线与入射光线的夹角为 120，根据折射定律，得 r30.则折射光线与入射光线的夹角为 210.因sin 60sin r3 此折射光转过 915.故选项 B、C 正确. 答案：BC 5.一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光 a、b.已知 a 光 的频率小于 b 光的频率，下列光路图中可能正确的是2005 年高考辽宁大综合( )解析：同一介质对频率越高的光的折射率越大，因此，该玻璃砖对 b 光的折射率更大， 光通过平行玻璃砖时，会发生光路侧移，但出射光线仍与入射光线平行，因此选项 B 正确. 答案：B 6.目前，一种用于摧毁人造卫星或空间站的激光武器已研制成功.如图甲所示，某空间 站位于地平线上方，现准备用一束激光射向该空间站，则应将激光器( ) A.沿视线对着空间站瞄高一些 B.沿视线对着空间站瞄低一些 C.沿视线对准空间站直接瞄准 D.条件不足，无法判断 解析： 当武器瞄准空间站时，光线如图乙所示，即看见的空间站位置比实际位置略高，但武器 发射出的激光经过大气层和大气层的边缘时也要发生折射，由光路可逆原理知激光器应对 准看到的空间站的像瞄准.故选项 C 正确. 答案：C