55光的折射和全反射1.(多选)一束光从某介质进入真空,方向如图所示,则下列判断中正确的是()A.该介质的折射率是B.该介质的折射率是C.该介质相对真空发生全反射的临界角小于45°D.光线按如图所示的方向入射,无论怎样改变入射方向都不可能发生全反射现象E.如果光从真空射向介质,则不可能发生全反射现象答案BCE解析上面是介质,下面是真空,入射角i=30°,折射角r=60°,则折射率n===,A错误、B正确;sinC==<,则C<45°,C正确;光线按如图所示的方向入射,当入射角大于临界角时,就会发生全反射现象,D错误;光从真空射向介质,不可能发生全反射现象,E正确。2.(2017·陕西渭南二模)(多选)a、b两种单色光组成的光束从玻璃进入空气时,其折射光束如图所示,则关于a、b两束光的说法正确的是()A.玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率B.增大入射角时,a光首先发生全反射C.a光的频率大于b光的频率D.在真空中a光的波长大于b光的波长E.分别用这两束光照射双缝干涉实验装置,在光屏上都能出现干涉条纹,a光的相邻条纹间距大于b光答案ADE解析a光的偏折程度小于b光,所以玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率,增大入射角,b光首先发生全反射,A正确、B错误;折射率大的光频率大,所以a光的频率小于b光的频率,C错误;根据c=λf知,a光的波长长,再由Δx=λ,a光的相邻条纹间距大于b光,D、E正确。3.(2017·安徽皖南八校联考)(多选)频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚平行玻璃砖,单色光1、2在玻璃砖中折射角分别为30°和60°,其光路如图所示,下列说法正确的是()A.出射光线1和2一定是平行光B.单色光1的波长大于单色光2的波长C.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度D.图中单色光1、2通过玻璃砖所需的时间相等E.单色光1从玻璃射到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃射到空气的全反射临界角答案ADE解析光线在平行玻璃砖上表面的折射角等于在下表面的入射角,由光路可逆性原理可知,出射光线的折射角等于入射光线的入射角,因此出射光线1和2相互平行,A正确;在上表面,单色光1比单色光2偏折程度大,则单色光1的折射率大、频率大、波长短,B错误;根据v=知,单色光1在玻璃砖中的传播速度小,C错误;设入射角为i、玻璃砖的厚度为d,单色光1、单色光2折射角分别为r1=30°,r2=60°,由n=,光在玻璃中传播距离l=,光在玻璃中的传播速度v=,可知光在玻璃中传播时间t===,又sin2r1=sin60°=,sin2r2=sin120°=,所以单色光1与单色光2通过玻璃砖所需时间相等,D正确;根据sinC=知,单色光1的折射率大,则临界角小,E正确。4.如图所示,在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ,OP=OQ=R,一束单色光垂直OP面射入玻璃体,在OP面上的入射点为A,OA=,此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出,且与x轴交于D点,OD=R,求该玻璃体的折射率是多少。答案解析如图所示,设入射角为θ1,折射角为θ2,则sinθ1==,即θ1=30°。过B点作OD的垂线交于E点,∠BOE=θ1=30°,又cos∠BOE==可得OE=·OB=R,所以ED=OD-OE=R,则tan∠BDE==,可得∠BDE=30°,由几何关系可得θ2=60°,折射率n==。5.(2017·河北石家庄质检)如图所示,一束平行于直径AB的单色光照射到玻璃球上,从N点进入玻璃球直接打在B点,在B点反射后从P点射出玻璃球(P点未画出)。已知玻璃球的半径为R,折射率n=,光在真空中的传播速度为c,求:(1)入射点N与出射点P间的距离;(2)此单色光由N点经B点传播到P点的时间。答案(1)R(2)解析(1)在B点的反射光线与入射光线NB关于AB对称,则可知从P点射出的光线与原平行于AB的入射光线平行对称,作出光路图如图所示。由光路图知θ1=2θ2,由折射定律得n=,解得cosθ2=,即θ2=30°,θ1=60°,则d=Rsinθ1,所以入射点N与出射点P间的距离为2d=R。(2)该条光线在玻璃球中的路程s=2·N=2·2Rcosθ2=2R,光在玻璃球中的速度v==,光在玻璃球中的时间t==。6.(2017·贵州适应性考试)如图所示,半圆玻璃砖的半径R=10cm,折射率n=,直径AB与屏幕垂直并接触于A点,激光a以入射角i=30°从...