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专题07光的折射和色散
作光路图的方法 1.作入射光线或者反射光线或者法线以及标出反射面，需要用光的反射定律解决； 2.画出物体在平面镜中的像或者确定物以及画出平面镜，需要用平面镜成像原理； 3.画出折射光线、入射光线以及法线等需要用光的折射规律。 注意：画光线要用箭头表示光的传播方向，没有箭头正确标出光的传播方向的光路图是错误的。 物体在平面镜中成的像需要用虚线画，用实线则错误。
考点1 光的折射
【例1】（2023春 富锦市校级期中）如图是光线在空气与玻璃的界面处发生折射与反射的四幅图。其中正确的是　　
A． B．
C． D．
【答案】
【分析】当光线射向两种介质的界面上时，会同时发生反射和折射。光的反射中，反射角等于入射角。
当光从玻璃斜射入空气中时，折射光线将向远离法线的方向偏折，即入射角小于折射角；当光从空气斜射入玻璃时，折射光线会靠近法线，即折射角小于入射角。
反射光线与入射光线在界面的同侧，关于法线对称；折射光线与入射光线在界面的异侧。
【解答】解：、光从玻璃斜射入空气时，发生反射和折射，反射角等于入射角，折射角应大于入射角，故错误。
、当光从空气斜射入玻璃时，折射光线会靠近法线，即折射角小于入射角，而图中折射角大于入射角了，故错误。
、当光从玻璃斜射入空气中时，在发生折射时，折射光线与入射光线应分居法线两侧，而图中折射光线与入射光线应分居法线同侧了，故错误；
、当光从玻璃斜射入空气中时，折射光线将向远离法线的方向偏折，即折射角应大于入射角；故正确。
故选：。
1．（2023 吴江区模拟）以下现象中，是由于光的折射形成的是　　
A．中国的皮影 B．高楼外的玻璃幕墙很刺眼
C．美丽的彩虹 D．湖光倒影
【答案】
【分析】（1）光在同一均匀介质中沿直线传播。光沿直线传播的实例有：小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等；
（2）光照在不同介质面上时，会发生反射现象，平面镜成像就是具体应用；
（3）光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向就会发生偏转，即光的折射现象，凸透镜成像就是具体应用；
【解答】解：、皮影是由于光的直线传播形成的，故不符合题意；
、玻璃幕墙很刺眼是因为发生镜面反射造成的，故不符合题意；
、彩虹是光的折射现象，故本选项符合题意；
、湖光倒影是光的反射现象，故本选项不符合题意。
故选：。
2．（2023 兰山区校级模拟）如图所示，在水中处有一条鱼，但岸上的人却看到这条鱼在处，图的四幅光路图中，能正确说明产生这一现象原因的光路图是　　
A． B．
C． D．
【答案】
【分析】（1）鱼反射的光由水中斜射入空气时，在水面处发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，向水面偏折，人逆着折射光线看去，“鱼”位置升高了；
（2）根据光线的传播方向及入射角与折射角间的关系分析各光路图，选出符合要求的选项。
【解答】解：岸上的人看到水中的鱼，是由于水中的鱼反射的光线斜射向水面时，发生了偏折，光由水中斜射向空气时，折射角大于入射角。
、光由空气射入水中，光的传播方向反了，故错误；
、光的传播方向没有变化，故错误；
、光由空气射入水中，光的传播方向反了，故错误；
、光由空气斜射入水中，折射角大于入射角，光路图正确，故正确。
故选：。
3．（2022秋 朝阳区校级期末）如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形，下列说法中正确的是　　
A．是界面 B．入射角等于
C．折射角等于 D．的右边是玻璃
【答案】
【分析】（1）光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。
（2）光的折射定律的内容：入射光线、法线、折射光线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，当光线从空气射入其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从其它介质斜射入空气时，折射角大于入射角。
（3）此题首先根据反射角和入射角相等，找出法线，从而确定界面，然后根据折射光线和入射光线的关系确定出折射光线、入射光线、反射光线。
【解答】解：（1）根据光的反射定律，入射光线与法线的夹角为入射角，反射光线与法线的夹角为反射角，并且反射角等于入射角；如图所示：由，可知，，而图中已知．所以为法线，则为界面。
因为是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形，当光线是从空气斜射入玻璃中的时候，折射角小于入射角，则
所以由图可知，是入射光线，是反射光线，为折射光线，为入射角，等于．为折射角。则的右边是玻璃，故该图反映出的是光从空气射入玻璃。
综上分析，正确，错误。
故选：。
考点2 光的色散
【例2】（2023 历下区模拟）“万物生长靠太阳”，绿色植物的生长需要阳光。物理学研究表明，不透明物体颜色是由它反射的色光决定的，由此可以推测，不利于绿色植物生长的光是　　
A．红光 B．黄光 C．蓝光 D．绿光
【答案】
【分析】不透明物体的颜色由物体反射的色光决定，不透明物体只能反射与自身颜色相同的色光，吸收与自己颜色不同的色光。
【解答】解：植物是不透明的，植物呈现绿色，说明植物能反射绿光而吸收其它色光；
植物之所以反射绿光是因为植物的生长不需要绿光，即绿光不利于植物的生长。
故选：。
1．（2023春 江阴市期中）如图所示，让一束太阳光通过三棱镜照射到竖直放置的白屏上。以下说法不正确的是　　
A．雨后彩虹与此现象的形成原理是相同的
B．经过三棱镜后的不同色光在空气中的传播速度是相同的
C．实验中用白色屏幕的原因是它能反射任何色光
D．若在白屏与三棱镜之间竖直放一块红色玻璃，则白屏上红色光带消失，只留下其他颜色的光带
【答案】
【分析】（1）太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光，分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这就是光的色散现象，其实质是光的折射程度不同造成的；
（2）不同颜色、不同频率的色光在空气中传播的速度是相同的；
（3）白色表面物体能反射各种色光，黑色物体吸收各种色光，某一种颜色的物体只能反射该颜色的光；
（4）彩色透明物体只能透过和物体相同的色光。
【解答】解：、太阳光照射三棱镜产生可见的有色光带，此现象为光的色散现象，雨后彩虹与此现象的形成原理是相同的，故正确；
、不同色光在空气中的传播速度是相同的，故正确；
、实验中用白色屏幕的原因是：白色的屏幕能反射所有颜色的光，故正确；
、透明物体的颜色由物体通过的色光决定的，如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃，红色玻璃只能透过红光，则白屏上其他颜色的光消失，只留下红色，故错误。
故选：。
2．（2022秋 张家港市期末）夜晚的扬子公园，悬挂在高处的灯筒在地面上投射出红花绿叶的美丽图案．灯筒结构如图所示：不透明外壳内有一白炽灯，灯筒底部为带有彩色图案的玻璃．若将灯筒内白炽灯更换为绿色光源，灯筒将在地面上投射出　　
A．红花黑叶 B．黑花绿叶 C．红花绿叶 D．黑花黑叶
【答案】
【分析】（1）透明物体的颜色由它透过的色光决定，只透过与它颜色相同的光，其他色光都吸收。
（2）不透明物体的颜色由其反射的光的颜色决定的。
【解答】解：由题意可知灯筒底部的玻璃图案是红花绿叶，白炽灯发出的是七种色光混合而成白光，照射到红色的花上只透过红光，照射到绿色的叶上只透过绿光，所以会出现红花绿叶的图案。当白炽灯更换为绿色光源时，照射到红色的花上会被吸收，所以能看到黑色的花；照射到绿叶上时，绿色光透过，所以叶仍是绿色，故。
故选：。
3．（2023 莆田一模）下列四幅图是常见的光现象，有关它们的说法错误的是　　
A．甲图中，水里的倒影是由于光的反射形成的
B．乙图中，彩虹的形成与光的色散现象有关
C．丙图中，放入水中的汤勺被“折断”，这是由于光的折射造成的
D．丁图中，太阳光穿过树叶间的小孔在树荫下形成光斑，光斑的形状与孔的形状有关
【答案】
【分析】（1）当光照射到物体表面上时，有一部分光被反射回来发生反射现象，例如：平面镜成像、水中倒影等；
（2）太阳光通过三棱镜后，被分解成各种颜色的光，在白屏上形成一条彩色的光带，这是光的色散现象；
（3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等；
（4）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
【解答】解：
、水里的倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故正确；
、雨后天空出现彩虹，是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，故正确；
、放入水中的汤勺被“折断”，这是由于光从水中斜射入空气中发生折射造成的，故正确；
、太阳光穿过树叶间的小孔在树荫下形成光斑，这是小孔成像，像的形状与孔的形状无关，故错误。
故选：。
考点3 看不见的光
【例3】（2023 雨山区校级二模）下列关于光现象的分析与描述，正确的是　　
A．平面镜成像大小与物体到镜面的距离无关，物体距平面镜近或远，所成的像大小不变
B．我们站在湖水边，看到“鱼儿”在清澈的水中游动，实际看到的是鱼儿的实像
C．电视机遥控器是利用紫外线进行遥控的
D．雨后的彩虹是由光的反射形成的
【答案】
【分析】平面镜中所成的像与物体等大，与物距远近无关，平面镜成虚像；
遥控器是利用红外线来工作的。
雨后的彩虹是光的色散现象。
【解答】解：．平面镜中所成的像与物体等大，与物距远近无关，所以物距改变，物体的大小不变，则像的大小也不变，故正确；
．在湖边看到水中的鱼儿，是鱼儿的身上的光线斜射向空气中时发生偏折形成的虚像，故错误；
．遥控器是利用红外线来工作的，故错误；
．雨后的彩虹是光的折射形成的，是光的色散现象，故错误。
故选：。
1．（2022秋 嘉鱼县期末）在探究红外线是否具有与可见光相同的传播规律时，小明利用电视机的红外线遥控器和电视机等器材，设计了如下方案，其中不可行的是　　
A．用烟雾显示红外线传播路径，探究红外线在空气中是否沿直线传播
B．用遥控器隔着透明玻璃照射电视机，探究红外线能否穿过透明物体
C．用遥控器隔着纸板照射电视机，探究红外线能否穿过不透明物体
D．用平面镜反射遥控器发出的红外线到电视机上，探究平面镜能否反射红外线
【答案】
【分析】红外线是红光以外的光，属于不可见光，红外线的热作用比较强制成热谱仪、红外线夜视仪、红外线体温计等，根据红外线可以进行遥控制成电视、空调遥控器等。
【解答】解：．红外线是红光以外的光，属于不可见光，我们看不到红外线，所以不能探究红外线在空气中是否沿直线传播，故符合题意；
．用遥控器隔着透明玻璃照射电视机，看遥控器能否控制电视机，探究红外线能否穿过透明物体是可行的，故不符合题意；
．用遥控器隔着纸板照射电视机，看遥控器能否控制电视机，探究红外线能否穿过不透明物体是可行的，故不符合题意；
．用平面镜反射遥控器发出的红外线到电视机上，看遥控器能否控制电视机，探究平面镜能否反射红外线是可行的，故不符合题意。
故选：。
2．（2022秋 曲靖期末）如图所示设备中，利用紫外线工作的是　　
A．感应水龙头 B．验钞机
C．电视遥控器 D．测温枪
【答案】
【分析】红外线：光谱中红光之外的部分。
红外线特点：
（1）热作用强：烤箱、浴室里的暖灯、夜视仪、热谱图；
（2）红外线的波长长，更容易绕过障碍物：卫星遥感、家用遥控器；
紫外线：光谱中紫光之外的部分。
紫外线特点：
（1）化学作用强：使胶片感光、
（2）生理作用强：杀菌消毒、促进维生素的合成。
（3）荧光效应：使荧光物质发出荧光、制验钞机。
【解答】解：
、红外线热作用强，一切物质不停地辐射红外线，高温物质辐射红外线强，因此可制成红外线感应水龙头，故不符合题意；
、紫外线有荧光效应，使荧光物质发出荧光，可以做成验钞机，检验钱的真伪，故符合题意；
、红外线的波长长，更容易绕过障碍物，可以用作电视遥控器，故不符合题意；
、测温枪是根据不同温度物体辐射红外线的数量不同工作的，故不符合题意。
故选：。
3．（2023 兴化市二模）青少年学生一定要多参加户外运动，这是因为太阳光中的某一种光波可以促成维生素的活化，从而促进骨骼对钙的吸收，这种光是　　
A．红外线 B．紫外线 C．红色光 D．绿色光
【答案】
【分析】紫外线的主要特征是化学作用，常用于杀菌消毒和荧光防伪等。
【解答】解：太阳光中的某一种光波可以促成维生素的活化，从而促进骨骼对钙的吸收，这种光是紫外线，故符合题意，不符合题意。
故选：。

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