光的折射 知识点题库

如图所示，白光通过三棱镜后被分解为由红到紫按顺序排列的彩色光带（光谱），这种现象叫做光的色散．其原因是由于玻璃对各种色光的折射率不同．根据图我们可以得到：

①紫光的偏折角最大，红光的偏折角最小；

②由折射定律可以推理得：玻璃对紫光的折射率最，对红光的折射率最；

③根据光速与折射率的关系可以推理得：紫光在玻璃中的速度，红光在玻璃中的光速最．

半径为R的半圆形玻璃砖截面如图所示，O点为圆心，光线a沿半径方向进入玻璃后恰好在O点发生全反射，光线b平行于光线a，从最高点进入玻璃后折射到MN上的D点，已知光线a与MN的夹角为60°，求：

明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象．如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是（   ）

如图所示，用折射率n= 的透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图，FD为四分之一圆周，O为圆心，且AB∥OD，光线沿半径方向与BF成30°夹角入射，最后从AB面射出．问：

如图所示，a、b是两条相距为L的不同颜色的平行光线，沿与玻璃砖上表面成30°角入射，已知玻璃砖对单色光a的折射率为 ，玻璃砖的厚度为h=(3+ )L，不考虑折射光线在玻璃砖下表面的反射，玻璃砖下面只有一条出射光线，光在真空中的速度为c。求：

①单色光a在玻璃砖中的传播时间；

②玻璃砖对单色光b的折射率。

如图所示，折射率 ，半径为R的透明球体固定在水平地面上，O为球心，其底部P点有一点光源，过透明球体的顶点Q有一足够大的水平光屏，真空中光速为c，求：

①光在球体中沿直线从P点到Q点的传播时间t；

②若不考虑光在透明球体中的反射影响，光屏上光照面积S的大小。

如图，现有一束平行单色光垂直入射到一半径为R的玻璃半球的底面上，O点是半球的球心，虚线OO′是过球心O与半球底面垂直的直线，已知光速为c，玻璃对该色光的折射率为 。

①底面上多大区域面积的入射光线能够直接从球面射出?

②某入射光线从距离虚线OO′为0.5R处入射，经球面折射后与OO′有交点，求该光线从进入半球到该交点的运动时间?

一个透明均匀玻璃圆柱的横截面如图所示，一束由a、b两种单色光组成的复色光从A点射入，分成两束分别从B、C射出，则下列说法正确的是(   )

半径为 R的球体放置在水平面上，球体由折射率为 的透明材料制成，现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示．已知入射光线与桌面的距离为 ，光在真空中的传播速度为c，求：出射光线在桌面上的落点M和O点之间的距离。

如图所示，从点光源S发出的一束细白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带．下面的说法中正确的是(   )

两种单色光，从玻璃射向空气时，发生全反射的临界角分别是C₁、C₂ ， 且C₁<C₂ ， 这两种单色光在玻璃中的传播速度v₁、v₂ ， 波长λ₁、λ₂ ， 它们的光子能量E₁、E₂ ， 则下列比较结论正确的是（   ）

如图所示，单镜头反光照相机的原理图，快门关闭时（图a）光进入相机后，先通过消色差透镜，然后经过反射镜向上反射进入棱镜，棱镜转变了光的传播方向，使像进入取景器，快门打开（图b）像不再向上反射，而是直接到达底片上。图c是快门关闭时光在棱镜内的光路，已知 ， ， ，光从M点平行于 进入棱镜，在 中点G处反射，到达 边恰好没有光射出棱镜，使得取景非常清晰，然后垂直 边中点N离开棱镜。（ ，结果保留2位有效数字， ， ）求：

棱镜的折射率；光从M点到N点用的时间。

如图甲所示是由某透明材料制成的三棱镜。直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A=90°，∠B=30°一束红色光平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜然后垂直于AC边射出。

如图，某透明介质的截面为直角三角形ABC，其中 ，AC边长为L，一束单色光从AC面上距A为 的D点垂直于AC面射入，恰好在AB面发生全反射。已知光速为c。则：

如图，小伟学习了光学后，在自己家门上开了一个半径为1.5cm的圆孔，圆孔正对门外走廊的中心线，门厚度为4cm，门外走廊的宽度为d=243cm。他通过小孔观察门外走廊墙壁，能够看到与小孔在同一水平高度上距墙拐角最近的点是P点；然后切割了一块高等于门厚度的圆柱形玻璃，恰好镶嵌到小孔中，把圆孔补好，他通过玻璃向外看同一墙壁，能看到距离墙拐角最近的位置为P'点，P'点到墙拐角的距离为L'=90cm，P、P'在同一水平高度。求：

如图所示，由某种透明物质制成的直角三棱镜 ， ， 长为 ， 且在外表面镀有水银，一束与面成角的光线从边的中点D射入棱镜，已知棱镜对该光的折射率 ， 求光线从面射出棱镜的位置与C点的距离。

在光纤制造过程中，由于拉伸速度不均匀，会使得拉出的光纤偏离均匀的圆柱体，而呈现圆台形状（如图所示）。已知此光纤长度为 ， 圆台对应底角为 ， 折射率为 ， 真空中光速为。现光从下方垂直射入下台面，则（   ）

如图所示是半径为R的玻璃半圆柱体的横截面，O点为截面的圆心，上表面水平，其正下方的水平地面上放置一厚度不计的平面镜，平面镜到玻璃半圆柱体的距离为。一束与过圆心O的竖直线平行且间距为的光线从玻璃半圆柱体上表面A点射入，该光束经过玻璃半圆柱体的折射和平面镜反射最后从半圆柱体水平面射出的光线恰好与入射光线平行（不考虑多次反射）。已知光在真空中速度为c。求：

如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径，在球的左侧有一竖直接收屏在A点与玻璃球相切。自B点红光光源发出的光线BM在M点射出玻璃球，出射光线平行于AB，照射在接收屏上的Q点。另一光线BN恰好在N点发生全反射。已知∠ABM＝30°，光在真空中传播的速度为c。求：

公园的湖面上有一伸向水面的混凝土观景平台，如图所示为其竖直截面图，观景台下表面恰好与水面相平，P点为观景台右侧面在湖底的投影，湖底水平，水深 ， 在距观景平台右侧面处有垂直湖面足够大的幕布，幕布下边缘刚好和水面接触。在P点左侧处的Q点装有一单色点光源，该光源发出的光最高能照射到幕布上距水面的高处，求：

①水对该单色光的折射率n；

②若将该光源从Q点沿湖底向左移动，则移动多大距离时刚好没有光照到幕布上？