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专题29 光的折射 全反射
课标要求 知识要点 命题推断
1、理解和掌屋射定律及应用。 2、理解和掌握全反射定律及应用。 考点一　折射定律的理解与应用 考点二　全反射现象的理解与应用 考点三　光路控制问题分析 题型：选择题 1折射率的计算、折射定律的应用 2全反射定律的应用、光导纤维 3各种色光的比较与分析 4平行玻璃对光路的控制 5三棱镜对光路的控制 6圆柱玻璃对光路的控制
考点一　折射定律的理解与应用
1．折射定律
(1)内容：如图所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比．
(2)表达式：＝n.
(3)在光的折射现象中，光路是可逆的．
2．折射率
(1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量．
(2)定义式：n＝.
(3)计算公式：n＝，因为v(4)当光从真空(或空气)射入某种介质时，入射角大于折射角；当光由介质射入真空(或空气)时，入射角小于折射角．
3．折射率的理解
(1)折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关．
(2)折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质．
(3)同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小．
(4)公式n＝中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角．
考点二　全反射现象的理解与应用
1．定义：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线将消失，只剩下反射光线的现象．
2．条件：(1)光从光密介质射入光疏介质．(2)入射角大于或等于临界角．
3．临界角：折射角等于90°时的入射角，若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C，则sinC＝.介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小．
考点三　光路控制问题分析
平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制：
类别 项目　 平行玻璃砖 三棱镜 圆柱体(球)
结构 玻璃砖上下表面是平行的 横截面为三角形 横截面是圆
对光线的作用 通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移 通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底边偏折 圆界面的法线是过圆心的直线，经过两次折射后向圆心偏折
应用 测定玻璃的折射率 全反射棱镜，改变光的传播方向 改变光的传播方向
（2024 成华区校级模拟）由折射率为n的透明材料制成、半径为R的半圆柱形透明砖平放在桌面上，t＝0时刻，将激光束垂直AC面射到A点，在激光束沿AC方向以速度v匀速向C点平移的过程中，有光从圆弧面ABC射出的时间为（　　）
A． B． C． D．
【解答】解：恰好没有光从圆弧面射出，光路图如图：
临界角为θ，根据临界角公式
根据数学知识，有光束从圆弧面射出对应在OA段的长度x＝Rsinθ
根据对称性，在OC段，有光束从圆弧面射出所对应的长度也为x，则有光从圆弧面射出的时间为。
综上分析，故ACD错误，B正确。
故选：B。
（2024 东莞市三模）如图所示，一束复色光进入透明标准球形水珠，折射后分开成a、b两束单色光，复色光入射角为θ，a、b两束单色光的出射角分别为α1、α2（右侧出射光与法线的夹角，未画出），关于a、b两束单色光，下列说法正确的是（　　）
A．α1＜α2
B．在透明水珠中，a光比b光速度小
C．b光照射某金属产生光电效应，那么用a光照射该金属也一定能产生光电效应
D．无论怎么调整复色光的入射角θ，a、b光都不可能在右侧界面全反射
【解答】解：AD.在图中右边界面画上法线，
可知每一种单色光左右界面光路是对称的，角度对应相对，所以α1＝α2＝θ，左边能进来，右边就能折射出去，在右侧面不能发生全反射，故A错误，D正确。
BC.由图中入射角和折射角知，a光比b光折射率小，所以a光比b光波长大、频率小、光子能量小，根据v，所以同介质中a光比b光速度快、b光更容易让金属产生光电效应，a光不一定能使该金属发生光电效应，故BC错误。
故选：D。
（2024 洪山区校级模拟）如图所示，液面上浮有一厚度不计、半径为r的软木塞，在它的圆心处插着一枚大头针，调整大头针插入软木塞的深度，当液体中大头针露在木塞外面的长度为h时，从液面上各个方向向液体中看，恰好看不到大头针，则（　　）
A．液体的折射率为n
B．液体的折射率为n
C．若软木塞的厚度不能忽略，液体折射率的测量值比实际值略小
D．若软木塞浸入水中的深度不能忽略，液体折射率的测量值比实际值略小
【解答】解：AB、根据题意画出光路图如图所示，从大头针底部射向软木塞下边沿的光线在水面恰好发生了全反射，入射角等于临界角C。
由几何关系有
sinC
结合临界角公式sinC，解得液体的折射率为n，故A错误，B正确；
C、若软木塞的厚度不能忽略，由于r、h不变，则液体折射率的测量值不变，故C错误；
D、若软木塞浸入水中的深度不能忽略，则h变大，液体折射率的测量值比实际值略大，故D错误；
故选：B。
（2024 镇海区校级三模）截面如图所示的直角棱镜ABC，其中BC边和CA边镀有全反射膜。细束白光以入射角θ＝60°从AB边入射，然后经过BC、CA反射，又从AB边射出。已知三角形AB边的高为h，真空光速为c。对经过两次反射，并从AB边射出的光束，有（　　）
A．出射方向相对于入射方向的转角大小与光的颜色有关
B．紫光在出射位置与入射位置间距最大
C．光在棱镜中用时最短的光的折射率为
D．光在棱镜当中传播用时最短为
【解答】解：A、作出光路如图：
由几何关系可知α＝r，β＝θ，则从AB边射出的光束与入射光线平行，与光的颜色无关，故A错误；
B、根据题意可知折射率越大，出射位置与入射位置间距越小，紫光折射率最大，所以其出射位置与入射位置间距最小，故B错误；
CD、由图和几何关系可知折射率越小，在棱镜中走过的路程越长，根据运动学公式可知光在棱镜中的传播时间 又 ，
结合几何关系可知当r＝45° 时传播时间最短，此时的折射率
结合几何关系可求出此时路程为
L＝OM+MN+NO′＝2h
则 ，故C错误，D正确。
故选：D。
（2024 河西区校级模拟）ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直于BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路图如图所示，则a、b两束光（　　）
A．a光的频率比b光的频率大
B．b光比a光更容易发生明显衍射现象
C．在真空中，a光的传播速度比b光的大
D．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小
【解答】解：根据题意可知，两种光以相同的入射角射向CD面时，b光发生全反射，a光发生折射和反射，说明a光的临界角大于b光的临界角，根据sinC可知，a光在棱镜中的折射率小于b光的折射率，即na＜nb。
A、光在介质中的折射率越小，频率越小，所以在真空中，b光的频率比a光的大，故A错误；
B、根据c＝λf，频率越高的波长越长，因此b光的波长比a光的短，那么a光比b光更容易发生衍射现象，故B错误；
C、不同频率的光在真空中的传播速度都相同，故C错误；
D、设光以入射角i从空气斜射入水中时，折射角为r，根据折射定律可得：n，解得sinr，两束光以相同的入射角从空气斜射入水中，折射率越小的光折射角越大，所以a光的折射角较大，b光的折射角较小，故D正确。
故选：D。
（2024 浑南区校级模拟）如图所示，一束单色光以与三棱镜AB面成45°角的方向斜射到AB面上的D点，折射光线照射到AC面恰好发生全反射，全反射后的光线直接照射到B点，已知玻璃砖对该单色光的折射率为，DB＝d，光在真空中传播速度为c，下列说法正确的是（　　）
A．该单色光在三棱镜中的全反射临界角为30°
B．三棱镜顶角∠A＝15°
C．光从D点传播到B点经过的路程为
D．光从D点传播到B点所用的时间为
【解答】解：A、已知折射率n，根据临界角公式可得：全反射临界角C＝45°，故A错误；
B、光在AC面恰好发生全反射时，入射角等于临界角C，作出光路图如图所示。
设光在D点的入射角为i，折射角为r，根据题意知i＝45°，由折射定律有
解得：r＝30°
根据几何关系有
∠A+90°﹣C＝90°﹣r
解得：∠A＝15°，故B正确；
C、根据几何关系可知，光从D点传播到B点的路程为，故C错误；
D、光从D点传播到B点所用的时间为
t
其中v
联立解得：t，故D错误。
故选：B。
（2024 青羊区校级模拟）如图所示为某种透明介质做成的等腰直角三棱镜的截面示意图。由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于BC边射入棱镜，经两次反射后光束垂直于BC边射出，反射点分别在AB、AC边的中点，且在反射点只有b光射出，光路图如图所示，已知AB＝AC＝2L，a光的折射率为n，真空中的光速为c。下列说法错误的是（　　）
A．该三棱镜对a光的折射率n
B．在三棱镜中b光的传播速度大于a光的传播速度
C．a光在三棱镜中的传播时间为
D．分别用a、b两种单色光做双缝干涉实验，a光相邻的干涉条纹间距更大
【解答】解：A、因a光在AB、AC边均无光线射出，故发生的全反射，则临界角C≤45°，由折射定律可知，n，可得：n，故A正确；
B、由以上现象可知，a光的折射率大，由n可知，可知b光在三棱镜中的传播速度大于a光在三棱镜中的传播速度，故B正确；
C、由几何关系可知，a光在玻璃砖中传播路程：s＝2×Lcos45°2L，若a光的折射率为n，则a光在玻璃中的速度v，所以a光在玻璃中的时间：t，故C正确；
D、由于a光的折射率大于b光，a光的频率大，波长短。用a、b两种单色光做双缝干涉实验，根据双缝干涉条纹间距公式，a光相邻的干涉条纹间距更小，故D错误。
本题选择错误的，
故选：D。
（2024 乐清市校级三模）如图所示，△ABC为等腰直角三棱镜的截面图，ABa，P为AB边上一点，Q是BC边的中点。一束单色光自BC边上的P点射入棱镜，入射光线从垂直BC方向缓慢调整至平行BC方向。当入射光线垂直于AB边时，BC边恰好无光线射出；当入射光线平行于BC边射入时，折射光线恰好经Q点反射后从AC边射出。已知光在真空中的传播速度为c，sin15°，则（　　）
A．PB间的距离
B．经BC面一次反射后从AC面出射的光线不可能与入射光平行
C．P点入射角合适的情况下，经BC面一次反射后在AC面出射时可能发生全反射
D．缓慢调整入射方向的过程中，经BC面一次反射后从AC面出射的光线在玻璃中传播的最短时间t
【解答】解：A．光线垂直于AB边射入棱镜后，光路图如图所示
在BC边恰好发生全反射，设光线在棱镜中发生全反射的临界角为C，由几何关系可得
光线自P点平行于BC边射入棱镜，光线恰好经过Q点的光路图如图所示
由折射定律
得可得折射角为
r＝30°
在△BPQ由正弦定理可得
有几何关系知，∠BQP＝15°，∠BPQ＝120°，BQ＝a，代入上式解得
故A错误；
B．由对称性可知，光线自P点平行于BC边射入棱镜，光线恰好经过Q点全反射后经AC面射出的光先与入射光线平行，故B错误；
C．若在AC面出射时发生全反射，则光线必须平行BC边入射到AC面，P点入射的光线不可能经BC面一次反射后在AC面出射时发生全反射，故C错误；
D．光线垂直于AB边射入棱镜后，路图如图所示，光线在棱镜中通过的路程最短，传播的时间最短，为
联立解得
故D正确。
故选：D。
（2024 皇姑区校级模拟）光刻机是现代半导体工业的皇冠，我国研制的某型号光刻机的光源辐射出某一频率紫外光，投影原理简化如图，等腰直角三角形ABC为三棱镜横截面，半球形玻璃砖半径为R，O'O为玻璃砖对称轴。间距的a、b两束平行紫外光从棱镜左侧垂直AB边射入，此角度射向半球形玻璃砖的光线已达到最强（光不能从三棱镜的AC边射出），反射后进入玻璃砖，最后会聚于O'O延长线上的M点。半球形玻璃砖折射率为，来自棱镜的反射光关于轴线O'O对称，光在真空中的传播速度为c，下列正确的是（　　）
A．三棱镜折射率可能为1.3
B．改变光线在AB面的入射角，可使光线在AB面上发生全反射
C．进入半球形玻璃砖到第一次折射出玻璃砖的时间为
D．进入半球形玻璃砖到第一次折射出玻璃砖的时间为
【解答】解：A．由题意可知，光在AC面发生全反射，所以有
可得三棱镜的折射率为
故A错误；
B．光由光密介质射入光疏介质才有可能发生全反射，所以即便改变光线在AB面的入射角，也不会在AB面上发生全反射，故B错误；
CD．如图光在半球玻璃砖内传播过程
在△ODE中有
则
∠DOE＝45°
所以光在射入玻璃砖时的入射角为45°，紫外光进入玻璃砖时由折射定律得
则
∠FDO＝30°
在△DOF中有
解得
光在玻璃砖中的传播速度
光在玻璃砖中的传播时间
故C正确，D错误。
故选：C。
（2024 五华区校级模拟）如图所示为一均匀透明介质棱镜的横截面，横截面为一斜边长为2L的等腰直角三角形。一束紫光以i＝60°，从斜边中点A入射，在EF边上的P点发生反射后，射向BE边上Q点（P、Q点均未标出），已知该介质对紫光的折射率为，紫光在真空中的波长为λ，光在真空中的光速为c，sin15，则下列说法正确的是（　　）
A．该光束进入棱镜后波长变为λ
B．该光束在P点一定不发生全反射
C．该光束在棱镜内的传播时间为
D．若入射光为红光，光束在A点折射后会射到PF间某点
【解答】解：A．该光束进入棱镜后，光路如图所示
波长变为
故A错误；
B．根据折射定律
可得
r＝30°
根据几何关系，光束在P处的入射角为，发生全反射的临界角
故在P点一定不发生全反射，故B正确；
C．如图所示，在△AEP中，由正弦定理得
解得
光传播至Q点，则光在棱镜中的传播路程
光在棱镜中的传播速度为
传播时间为
故C错误；
D．若入射光为红光，在棱镜中的折射率小于紫光在该棱镜中的折射率，第一次折射后应射到PE段，故D错误。
故选：B。
题型1折射率的计算、折射定律的应用
（2024 潍坊三模）水晶球是用天然水晶加工而成的一种透明的球型物品。如图甲所示为一个质量分布均匀的透明水晶球，半径为a，过球心的截面如图乙所示，PQ为直径，一单色细光束从P点射入球内，折射光线与PQ夹角为37°，出射光线与PQ平行。已知光在真空中的传播速度为c，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则（　　）
A．光束在P点的入射角为53°
B．“水晶球”的折射率为1.6
C．光在“水晶球”中的传播速度为
D．光在“水晶球”中的传播时间为
【解答】解：AB．光路图如图所示：
由几何关系可知，光线射出时的折射角r＝2θ
根据折射定律n2cosθ＝2×0.8＝1.6
根据折射定律n
可知入射角β＝r＝2θ＝2×37°＝74°
故A错误，B正确；
CD．光在“水晶球”中传播的距离为s，根据数学知识s＝2acosθ
根据折射率公式，光在“水晶球”中的传播速度vc
传播时间t
解得t
故CD错误。
故选：B。
（2024 湖北模拟）用折射率n＝2的透明材料制成如图所示的“阴影”薄工件，长方形ABCD长为2a、宽为a；空白区域是以O为圆心，半径为a的半圆。圆心O处有一点光源，只考虑直接射向工件DABC的光线，不考虑光在工件内反射，光在真空中传播的速度为c，下列说法正确的是（　　）
A．光线从工件DABC边射出的区域总长度为
B．光线从工件DABC边射出的区域总长度为
C．从工件DABC边射出的光线中，光在工件中传播所用的最长时间为
D．从工件DABC边射出的光线中，光在工件中传播所用的最长时间为
【解答】解：AB.设AB中点为点M，如图所示
若沿OE方向射到MB面上的光线刚好发生全反射，因为临界角满足
sinC
即C＝30°
则∠MOF＝30°
同理沿OG方向射到BC上的光线刚好发生全反射，则
∠COH＝30°
根据几何关系可得
ME＝CG＝a tan30°a
根据对称性，从AB、BC面有光射出的区域总长度为
L＝2ME+CG
解得La
同理，从AD面有光射出的区域总长度为L'a
故从长方形ABCD四边射出的光线区域的总长度为
s＝L+L'
解得sa
故A错误，B正确；
CD.在E点huoG点射出的光线在材料中的传播距离最大，时间最长，由几何关系可得：
FE
在材料中的传播最长时间为
t
n
解得t
故CD错误。
故选：B。
（2024 常州三模）如图所示，一束激光从玻璃砖的上表面斜射入玻璃砖，入射角为θ＝45°，玻璃砖的厚度为h。若玻璃砖对该激光的折射率为n，光在真空中的传播速度为c，则该激光从玻璃砖上表面传播到下表面所需的时间为（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：如图所示，设激光射入玻璃砖的折射角为α，由折射定律得
激光由玻璃砖上表面传播到下表面对应的传播距离为
激光在玻璃砖中的传播速度为
激光从玻璃砖上表面传播到下表面所需的时间为
t
联立可得：，故A正确，BCD错误。
故选：A。
题型2全反射定律的应用、光导纤维
（2024 西湖区校级模拟）如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从空气射入玻璃，可在玻璃圆弧外侧观察到两束光分别从B、C点射出。记AO与DO延长线之间的夹角为θ，则下列说法正确的是（　　）
A．光线OC为紫光
B．增大θ时，在玻璃圆弧外侧观察到紫光先消失
C．不论θ多大，在玻璃圆弧内表面不会发生全反射
D．两束光在玻璃中分别沿OB、OC传播的时间tOB＜tOC
【解答】解：A.由图可知，沿OC方向折射的光的折射角大，根据可知折射率小，又因为红光的折射率比紫光小，所以光线OB是紫光，故A错误；
B.设从空气中入射时与水平面的角度分别为 θB、θc，光线OB和OC分别发生全反射，设此时对应在圆弧侧的入射角为 αB、αc，且设圆心为E，则光路如下所示
从空气入射玻璃后，根据折射率可得：，
而从玻璃射入空气时，设发生全反射时，由折射定律 ，
解得，，
因为 nB＞nC，所以 θB＜θc，所以紫光先发生全反射，即先消失，故B正确；
C.由（1）知，当角度θ没到达全反射的临界角时，仍然会有光线从玻璃中射出，故C错误；
D.连接OB、CD，设光线从空气到玻璃的入射角为i，折射角为r，半径为R，则根据折射定律，
由几何知识可得光所走程路s为，则传播的时间为，
由折射定律可知 ，解得，因此传播时间对红光和紫光均相同，故D错误。
故选：B。
（2024 中山区校级模拟）如图所示，直角梯形玻璃砖ABCD，其中BCDE是正方形，∠A＝30°。现有两束单色光组成的复合光从AD的中点M平行AB边射入，折射光线a、b分别到E点和B点，则有（　　）
A．玻璃砖对b光的折射率为
B．射到E点的光线不会发生全反射
C．射到E点的光线会发生全反射，且反射光过BC中点
D．在玻璃砖中a光速度大于b光速度
【解答】解：A.光线a在玻璃砖内的光路图如图所示：
由几何关系可知光线b在AD面上的折射角为45°
折射率为：；，故A正确；
B.光线a在玻璃砖内的光路图如图所示：
由几何关系可知光线在AD面上的折射角为30°，折射率为：；
设临界角为C，则 ，在AB界面上，入射角为60°大于临界角C，故光线发生全反射，故B错误；
C.设光从BC界面上N点射出，由几何关系可知：，故C错误；
D.由于na＞nb，根据可知在玻璃砖中a光速度小于b光速度，故D错误；
故选：A。
（2024 二模拟）近日，工信部披露的最新数据显示，2023年我国光缆线路建设取得显著成果，新建光缆线路长度达473.8万公里，使得全国光缆线路总长度一举突破6432万公里。光缆线路主要用于光信息传输，在铺设的过程中，尽量不要弯曲。如图所示，一段折射率为n、横截面是圆面的光导纤维，截面半径为r，在铺设的过程中弯曲成了一段圆弧，圆弧的圆心到光导纤维的中心轴线的距离为R，光导纤维外部可认为是真空区域。现有一束光垂直于光导纤维左端截面射入，为了保证这束光经反射后均能从右端面射出，则光导纤维的折射率n至少为（　　）
A． B． C． D．
【解答】解：如图所示。
最下端入射的光在界面的入射角最小，所以临界状态为最下端入射的光恰好不发生全反射，根据全反射临界角公式有
由几何关系有
联立解得：，故ACD错误，B正确。
故选：B。
题型3各种色光的比较与分析
（2024 城中区校级三模）一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光，光路如图所示。则a、b两束光中（　　）
A．a光频率小，发生全反射的临界角小
B．a光频率大，发生全反射的临界角小
C．a光在该光导纤维中传播速度更大
D．a光在该光导纤维中传播速度更小
【解答】解：AB、两束光的入射角相同，b光对应的折射角小，根据折射定律可知a光的折射率小，则a光的频率小，根据sinC可知a光对应的临界角大，故AB错误；
CD、根据n可知a光在该光导纤维中传播速度更大，故C正确，D错误。
故选：C。
（2024 重庆模拟）有a、b、c、d四种单色光，在水中的折射率分别为na、nb、nc、nd。a光和b光从水中斜射向空气的折射光路如图甲所示；b光和c光从空气斜射向水中的折射光路如图乙所示；c光和d光从水中斜射向空气，d光的折射光路如图丙所示（c光发生全反射）。则可判断（　　）
A．nd＜nc＜nb＜na B．nc＜nd＜nb＜na
C．nd＜nb＜nc＜na D．nd＜nc＜na＜nb
【解答】解：折射率反映了介质对光的偏折能力，由图甲可知a光的折射角更大，可知，nb＜na，由图乙可知b光的折射角更小，则nc＜nb，根据全反射临界角公式sinC可知，c光在水中的折射率大于d光的折射率，综上可知nd＜nc＜nb＜na，故A正确，BCD错误；
故选：A。
（2024 河西区二模）可见光为我们呈现了色彩斑斓的世界和各种有趣的现象。用红光和蓝光完成各种实验，以下说法中正确的是（　　）
A．红光和蓝光分别射入同一块玻璃砖，蓝光在玻璃砖中的传播速度更大
B．红光和蓝光分别从纯水射向空气，蓝光发生全反射的临界角更大
C．用同样的装置进行双缝干涉实验，蓝光相邻两亮条纹间的间距更大
D．用红光进行单缝衍射实验，狭缝越窄，衍射后在屏上产生的中央亮条纹越宽
【解答】解：A、红色光的频率比蓝色光的频率小，由于频率越大，折射率越大，所以玻璃中红色光的折射率小，结合v即可得知红色光的速度比蓝色光的速度大，故A错误；
B、玻璃中红色光的折射率小，从同一玻璃中射入空气发生全反射时，根据sinC，知红光的临界角较大，故B错误；
C、红色光的频率比蓝色光的频率小，则波长大，根据Δxλ可知，用同一装置进行双缝干涉实验，红光的相邻条纹间距较大，故C错误；
D、根据单缝衍射实验规律，狭缝越窄，衍射后在屏上产生的中央亮条纹越宽，故D正确。
故选：D。
题型4平行玻璃对光路的控制
（多选）（2024 河南二模）人造树脂是常用的眼镜镜片材料。如图所示，一束单色蓝光照射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P点。已知光线的入射角为30°，OA＝6cm，AB＝18cm，BP＝12cm，光速c＝3×108m/s，下列说法正确的是（　　）
A．材料对蓝光的折射率为
B．蓝光在介质中的传播时间为10﹣9s
C．顺时针旋转入射光线至合适位置，可以在树脂上表面出现全反射现象
D．若将入射光换成红光，则P点将向右移动
【解答】解：A、由几何关系得
设折射角为θ，则有
折射率为，故A错误；
B、光在该介质中的速度，传播时间为10﹣9s，故B正确；
C、由图可知，折射角小于入射角，光从光疏介质射入光密介质，不会发生全反射，故C错误；
D、红光的波长大于蓝光的波长，所以红光的折射率小于蓝光的折射率，由可知，红光的折射角增大，P点将向右移动，故D正确。
故选：BD。
（2024 香坊区校级模拟）如图所示，正方形ABCD为一个立方体冰块的截面，从空气中的Q点射出一束单色光经M点射入冰面内，入射角为θ，但具体角度无法测量，光线在AB边上的N点射出，QM连线的延长线与AB边交于P点，已知MP和MN的长度，下列说法正确的是（　　）
A．光线进入冰块后频率变大
B．光线进入冰块后传播速度变大
C．无法求出冰块的折射率
D．减少θ角，光线在AB边可能会发生全反射
【解答】解：A.光线频率是由光源本身决定的，从一种介质进入另一种介质中传播时频率不会发生改变，故A错误；
B.光线进入冰块后，从光疏介质进入光密介质，折射率变大，根据公式v可知，n变大，v减小，故B错误；
C.如图
根据几何关系有sinθ＝cosα，sinβ，则折射率n，代入解得n，故C错误；
D.减少θ角，则β也减小，光线在AB面上入射时入射角会增大，只要入射角大于或等于临界角C，又因为是从光密介质进入光疏介质，故可以发生全反射，故D正确。
故选：D。
（2024 合肥三模）如图所示，矩形ABCD为某透明介质的截面，AB＝2AD，O为AD边的中点，一束单色光从O点斜射入玻璃砖，折射光线刚好在AB面发生全反射，反射光线刚好照射到C点，则透明介质对光的折射率为（　　）
A．1.25 B．1.35 C．1.45 D．1.55
【解答】解：作出光路图如图所示
设折射光线在AB边的入射角为α，设AO长为L，根据结合关系可知sinα
根据折射定律有1.25
故A正确，BCD错误；
故选：A。
题型5三棱镜对光路的控制
（2024 河西区校级模拟）如图所示，等腰直角三角形△ABC为一棱镜的横截面，AB＝AC。由甲、乙两种单色光组成的一细光束，从AB边射入三棱镜，调整入射方向发现，当入射光束垂直AB边入射时，恰好只有甲光从BC边射出，则下列判断正确的是（　　）
A．甲光的全反射临界角小于乙光的全反射临界角
B．甲光在玻璃砖中传播速度比乙光小
C．用完全相同的杨氏双缝干涉仪做双缝干涉实验，甲光的条纹要比乙光的条纹宽
D．若甲、乙两光均能使某金属发生光电效应，则由甲光照射产生的光电子最大初动能更大
【解答】解：A、恰好只有甲光从BC边射出说明恰好乙发生了全反射，根结合生全反射的条件可知乙光的临界角小，故A错误；
B、乙光的临界角小，乙的折射率大，根据v可知，甲光在玻璃砖中传播速度比乙光大，故B错误；
C、甲单色光的折射率小于乙单色光的折射率，则甲单色光的频率小于乙单色光的频率，单色光在真空中的波长为
λ
则甲单色光的波长大于乙单色光的波长，根据双缝干涉条纹间距公式
则单色光甲的条纹宽度要比单色光乙的条纹宽度宽，故C正确；
D、根据光电效应方程
Ek＝hν﹣W0
甲单色光的频率小于乙单色光的频率，可知若用甲、乙两光均能使某金属发生光电效应，则由甲光照射产生的光电子最大初动能小，故D错误。
故选：C。
（2024 和平区模拟）潜水艇内的人员为了观察水面上的情况，需要升起潜望镜，潜望镜内的主要光学元件是全反射棱镜。如图所示，ABC为全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，甲、乙两束单色光组成的光束垂直入射到AC面上，在AB面上发生了全反射。若保持入射点O的位置不变，使光线绕O点顺时针转动时，甲光先从AB面上射出，则关于甲、乙两束光的说法正确的是（　　）
A．在相同条件下做单缝衍射实验，甲光的中央条纹宽度大
B．真空中甲光的传播速度比乙光大
C．甲、乙以相同方向斜射入平行玻璃砖上表面，甲光从下表面的出射光线与入射光线的间距大
D．甲、乙光分别照射同一光电管，都产生了光电效应，甲光的遏止电压大
【解答】解：A、因为甲光先从AB面上射出，所以甲光的临界角大，则甲光的折射率小，甲光的频率小，甲光的波长长，所以在相同条件下做单缝衍射实验，甲光的波长长，则中央条纹宽度大，故A正确；
B、真空中甲光的传播速度等于乙光的传播速度，故B错误；
C.甲、乙以相同方向斜射入平行玻璃砖上表面，甲光的折射率小，则折射角大，则甲光从下表面的出射光线与入射光线的间距小，故C错误；
D、甲光的折射率大，则甲光的频率小，根据爱因斯坦的光电效应方程有eUc＝hν﹣W0可知甲光的遏止电压大小故D错误。
故选：A。
（2024 沙坪坝区校级模拟）某实验小组用一细激光束与一个透明三棱柱做光的全反射实验，如图所示，三棱柱的截面为边长等于L的等边三角形，细激光束垂直于BC边从S点射入三棱柱后，在AB的中点D处恰好发生全反射。已知该细激光束在AC边的E点（图中未标出）射出，光在真空中的传播速度为c。下列判断正确的是（　　）
A．该三棱柱对该细激光束的折射率为2
B．该细激光束在三棱柱中的传播速度等于光速c
C．该细激光束有一部分将会从S点垂直于BC边射出
D．该细激光束第一次从S点传播到E点的时间为
【解答】解：A、设该细激光束发生全反射的临界角为C，光线在D处恰好发生全反射，入射角等于临界角C，如图所示。
由几何关系可知C＝60°
由sinC，解得折射率n，故A错误；
B、该细激光束在三棱柱中的传播速度为vc＜c，故B错误；
C、该细激光束在三棱柱中的光路图如图所示，可知光线将垂直于AC边从E点射出，同时光线有一部分在E点反射回来，根据光路可逆原理可知，有一部分光线会从S点垂直于BC边射出，故C正确；
D、由几何关系可知，该细激光束第一次从S点传播到E点的路程s＝2sin60°L，所需的时间t，故D错误。
故选：C。
题型6圆柱玻璃对光路的控制
（2024 宜兴市校级三模）如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，分别从B、C点射出，则（　　）
A．从B点射出的是红光
B．两束光在半圆柱体玻璃中传播时间相等
C．紫光在半圆柱体玻璃中传播速度较大
D．逐渐减小入射角i，红光先发生全反射
【解答】解：A．玻璃对紫光的折射率大于红光，从B点射出的是紫光，故A错误；
B．设OD长度为d，折射角分别为θB、θC，连接BD、CD，如图
根据
解得
光在玻璃中传播时间为
可解得tB＝tC，故B正确；
C．根据，玻璃对紫光的折射率大于红光，紫光在半圆柱体玻璃中传播速度较小，故C错误；
D．紫光的折射率较大，由sinC可知，紫光的临界角较小，而紫光射到玻璃内表面时入射角较大，所以逐渐减小入射角i，紫光先发生全反射，故D错误。
故选：B。
（2024 香坊区校级四模）如图所示，一束复色光从真空中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光。则下列说法正确的是（　　）
A．玻璃砖对a光的折射率为
B．a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度大
C．b光从玻璃射向真空发生全反射的临界角为45°
D．经同一套双缝干涉装置发生干涉，b光干涉条纹间距比a光更宽
【解答】解：A．根据折射定律可知，玻璃砖对a光的折射率为，故A错误；
B．根据折射定律可知，玻璃砖对b光的折射率为，所以b光的折射率比a光的大，根据v可知a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度大，故B正确；
C．根据临界角与折射率的关系，所以b光从玻璃射向空气发生全反射的临界角小于45°，故C错误；
D．b光的折射率比a光的大，b光的频率比a光的频率大，根据可知a光的波长大，根据，可知经过同一套双缝干涉装置发生干涉，b光干涉条纹间距比a光更窄，故D错误。
故选：B。
（2024 河池一模）如图所示为半圆形玻璃砖的横截面，直径MN与水平面平行。由两种单色光组成的细光束沿aM从MN边射入玻璃砖，细光束进入玻璃砖后分成两束光分别打到玻璃砖截面的b、c两点处（入射到b、c两点的两束单色光分别称为单色光b和单色光c），b、c两点分别位于玻璃砖截面最低点的左右两侧。下列说法正确的是（　　）
A．单色光b可能在b点发生全反射
B．在玻璃砖中，单色光b的速度比单色光c的大
C．单色光b的波长比单色光c的长
D．单色光b的频率比单色光c的小
【解答】解：A．设光处M点入射的入射角为θ，到达b的折射角为α，到达b时的入射角为β，如图
设单色光b的从玻璃射出时的折射角为γ，根据折射定律，有，
从图中可知，单色光b的从玻璃射出时的入射角β大于从空气射入玻璃时的折射角α，则∠γ＞∠θ
若γ≥90o，则单色光b能发生全反射，故A正确；
B．根据折射定律，结合题目的图可知单色光b的折射率比单色光c的大，根据可知在玻璃砖中，单色光b的速度比单色光c的小，故B错误；
CD．单色光b的折射率比单色光c的大，根据折射率与频率的关系，所以单色光b的频率比单色光c的大，根据可知，单色光b的波长比单色光c的小，故CD错误。
故选：A。中小学教育资源及组卷应用平台
专题29 光的折射 全反射
课标要求 知识要点 命题推断
1、理解和掌屋射定律及应用。 2、理解和掌握全反射定律及应用。 考点一　折射定律的理解与应用 考点二　全反射现象的理解与应用 考点三　光路控制问题分析 题型：选择题 1折射率的计算、折射定律的应用 2全反射定律的应用、光导纤维 3各种色光的比较与分析 4平行玻璃对光路的控制 5三棱镜对光路的控制 6圆柱玻璃对光路的控制
考点一　折射定律的理解与应用
1．折射定律
(1)内容：如图所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比．
(2)表达式：＝n.
(3)在光的折射现象中，光路是可逆的．
2．折射率
(1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量．
(2)定义式：n＝.
(3)计算公式：n＝，因为v(4)当光从真空(或空气)射入某种介质时，入射角大于折射角；当光由介质射入真空(或空气)时，入射角小于折射角．
3．折射率的理解
(1)折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关．
(2)折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质．
(3)同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小．
(4)公式n＝中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角．
考点二　全反射现象的理解与应用
1．定义：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线将消失，只剩下反射光线的现象．
2．条件：(1)光从光密介质射入光疏介质．(2)入射角大于或等于临界角．
3．临界角：折射角等于90°时的入射角，若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C，则sinC＝.介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小．
考点三　光路控制问题分析
平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制：
类别 项目　 平行玻璃砖 三棱镜 圆柱体(球)
结构 玻璃砖上下表面是平行的 横截面为三角形 横截面是圆
对光线的作用 通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移 通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底边偏折 圆界面的法线是过圆心的直线，经过两次折射后向圆心偏折
应用 测定玻璃的折射率 全反射棱镜，改变光的传播方向 改变光的传播方向
（2024 成华区校级模拟）由折射率为n的透明材料制成、半径为R的半圆柱形透明砖平放在桌面上，t＝0时刻，将激光束垂直AC面射到A点，在激光束沿AC方向以速度v匀速向C点平移的过程中，有光从圆弧面ABC射出的时间为（　　）
A． B． C． D．
（2024 东莞市三模）如图所示，一束复色光进入透明标准球形水珠，折射后分开成a、b两束单色光，复色光入射角为θ，a、b两束单色光的出射角分别为α1、α2（右侧出射光与法线的夹角，未画出），关于a、b两束单色光，下列说法正确的是（　　）
A．α1＜α2
B．在透明水珠中，a光比b光速度小
C．b光照射某金属产生光电效应，那么用a光照射该金属也一定能产生光电效应
D．无论怎么调整复色光的入射角θ，a、b光都不可能在右侧界面全反射
（2024 洪山区校级模拟）如图所示，液面上浮有一厚度不计、半径为r的软木塞，在它的圆心处插着一枚大头针，调整大头针插入软木塞的深度，当液体中大头针露在木塞外面的长度为h时，从液面上各个方向向液体中看，恰好看不到大头针，则（　　）
A．液体的折射率为n
B．液体的折射率为n
C．若软木塞的厚度不能忽略，液体折射率的测量值比实际值略小
D．若软木塞浸入水中的深度不能忽略，液体折射率的测量值比实际值略小
（2024 镇海区校级三模）截面如图所示的直角棱镜ABC，其中BC边和CA边镀有全反射膜。细束白光以入射角θ＝60°从AB边入射，然后经过BC、CA反射，又从AB边射出。已知三角形AB边的高为h，真空光速为c。对经过两次反射，并从AB边射出的光束，有（　　）
A．出射方向相对于入射方向的转角大小与光的颜色有关
B．紫光在出射位置与入射位置间距最大
C．光在棱镜中用时最短的光的折射率为
D．光在棱镜当中传播用时最短为
（2024 河西区校级模拟）ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直于BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路图如图所示，则a、b两束光（　　）
A．a光的频率比b光的频率大
B．b光比a光更容易发生明显衍射现象
C．在真空中，a光的传播速度比b光的大
D．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小
（2024 浑南区校级模拟）如图所示，一束单色光以与三棱镜AB面成45°角的方向斜射到AB面上的D点，折射光线照射到AC面恰好发生全反射，全反射后的光线直接照射到B点，已知玻璃砖对该单色光的折射率为，DB＝d，光在真空中传播速度为c，下列说法正确的是（　　）
A．该单色光在三棱镜中的全反射临界角为30°
B．三棱镜顶角∠A＝15°
C．光从D点传播到B点经过的路程为
D．光从D点传播到B点所用的时间为
（2024 青羊区校级模拟）如图所示为某种透明介质做成的等腰直角三棱镜的截面示意图。由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于BC边射入棱镜，经两次反射后光束垂直于BC边射出，反射点分别在AB、AC边的中点，且在反射点只有b光射出，光路图如图所示，已知AB＝AC＝2L，a光的折射率为n，真空中的光速为c。下列说法错误的是（　　）
A．该三棱镜对a光的折射率n
B．在三棱镜中b光的传播速度大于a光的传播速度
C．a光在三棱镜中的传播时间为
D．分别用a、b两种单色光做双缝干涉实验，a光相邻的干涉条纹间距更大
（2024 乐清市校级三模）如图所示，△ABC为等腰直角三棱镜的截面图，ABa，P为AB边上一点，Q是BC边的中点。一束单色光自BC边上的P点射入棱镜，入射光线从垂直BC方向缓慢调整至平行BC方向。当入射光线垂直于AB边时，BC边恰好无光线射出；当入射光线平行于BC边射入时，折射光线恰好经Q点反射后从AC边射出。已知光在真空中的传播速度为c，sin15°，则（　　）
A．PB间的距离
B．经BC面一次反射后从AC面出射的光线不可能与入射光平行
C．P点入射角合适的情况下，经BC面一次反射后在AC面出射时可能发生全反射
D．缓慢调整入射方向的过程中，经BC面一次反射后从AC面出射的光线在玻璃中传播的最短时间t
（2024 皇姑区校级模拟）光刻机是现代半导体工业的皇冠，我国研制的某型号光刻机的光源辐射出某一频率紫外光，投影原理简化如图，等腰直角三角形ABC为三棱镜横截面，半球形玻璃砖半径为R，O'O为玻璃砖对称轴。间距的a、b两束平行紫外光从棱镜左侧垂直AB边射入，此角度射向半球形玻璃砖的光线已达到最强（光不能从三棱镜的AC边射出），反射后进入玻璃砖，最后会聚于O'O延长线上的M点。半球形玻璃砖折射率为，来自棱镜的反射光关于轴线O'O对称，光在真空中的传播速度为c，下列正确的是（　　）
A．三棱镜折射率可能为1.3
B．改变光线在AB面的入射角，可使光线在AB面上发生全反射
C．进入半球形玻璃砖到第一次折射出玻璃砖的时间为
D．进入半球形玻璃砖到第一次折射出玻璃砖的时间为
（2024 五华区校级模拟）如图所示为一均匀透明介质棱镜的横截面，横截面为一斜边长为2L的等腰直角三角形。一束紫光以i＝60°，从斜边中点A入射，在EF边上的P点发生反射后，射向BE边上Q点（P、Q点均未标出），已知该介质对紫光的折射率为，紫光在真空中的波长为λ，光在真空中的光速为c，sin15，则下列说法正确的是（　　）
A．该光束进入棱镜后波长变为λ
B．该光束在P点一定不发生全反射
C．该光束在棱镜内的传播时间为
D．若入射光为红光，光束在A点折射后会射到PF间某点
题型1折射率的计算、折射定律的应用
（2024 潍坊三模）水晶球是用天然水晶加工而成的一种透明的球型物品。如图甲所示为一个质量分布均匀的透明水晶球，半径为a，过球心的截面如图乙所示，PQ为直径，一单色细光束从P点射入球内，折射光线与PQ夹角为37°，出射光线与PQ平行。已知光在真空中的传播速度为c，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则（　　）
A．光束在P点的入射角为53°
B．“水晶球”的折射率为1.6
C．光在“水晶球”中的传播速度为
D．光在“水晶球”中的传播时间为
（2024 湖北模拟）用折射率n＝2的透明材料制成如图所示的“阴影”薄工件，长方形ABCD长为2a、宽为a；空白区域是以O为圆心，半径为a的半圆。圆心O处有一点光源，只考虑直接射向工件DABC的光线，不考虑光在工件内反射，光在真空中传播的速度为c，下列说法正确的是（　　）
A．光线从工件DABC边射出的区域总长度为
B．光线从工件DABC边射出的区域总长度为
C．从工件DABC边射出的光线中，光在工件中传播所用的最长时间为
D．从工件DABC边射出的光线中，光在工件中传播所用的最长时间为
（2024 常州三模）如图所示，一束激光从玻璃砖的上表面斜射入玻璃砖，入射角为θ＝45°，玻璃砖的厚度为h。若玻璃砖对该激光的折射率为n，光在真空中的传播速度为c，则该激光从玻璃砖上表面传播到下表面所需的时间为（　　）
A． B．
C． D．
题型2全反射定律的应用、光导纤维
（2024 西湖区校级模拟）如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从空气射入玻璃，可在玻璃圆弧外侧观察到两束光分别从B、C点射出。记AO与DO延长线之间的夹角为θ，则下列说法正确的是（　　）
A．光线OC为紫光
B．增大θ时，在玻璃圆弧外侧观察到紫光先消失
C．不论θ多大，在玻璃圆弧内表面不会发生全反射
D．两束光在玻璃中分别沿OB、OC传播的时间tOB＜tOC
（2024 中山区校级模拟）如图所示，直角梯形玻璃砖ABCD，其中BCDE是正方形，∠A＝30°。现有两束单色光组成的复合光从AD的中点M平行AB边射入，折射光线a、b分别到E点和B点，则有（　　）
A．玻璃砖对b光的折射率为
B．射到E点的光线不会发生全反射
C．射到E点的光线会发生全反射，且反射光过BC中点
D．在玻璃砖中a光速度大于b光速度
（2024 二模拟）近日，工信部披露的最新数据显示，2023年我国光缆线路建设取得显著成果，新建光缆线路长度达473.8万公里，使得全国光缆线路总长度一举突破6432万公里。光缆线路主要用于光信息传输，在铺设的过程中，尽量不要弯曲。如图所示，一段折射率为n、横截面是圆面的光导纤维，截面半径为r，在铺设的过程中弯曲成了一段圆弧，圆弧的圆心到光导纤维的中心轴线的距离为R，光导纤维外部可认为是真空区域。现有一束光垂直于光导纤维左端截面射入，为了保证这束光经反射后均能从右端面射出，则光导纤维的折射率n至少为（　　）
A． B． C． D．
题型3各种色光的比较与分析
（2024 城中区校级三模）一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光，光路如图所示。则a、b两束光中（　　）
A．a光频率小，发生全反射的临界角小
B．a光频率大，发生全反射的临界角小
C．a光在该光导纤维中传播速度更大
D．a光在该光导纤维中传播速度更小
（2024 重庆模拟）有a、b、c、d四种单色光，在水中的折射率分别为na、nb、nc、nd。a光和b光从水中斜射向空气的折射光路如图甲所示；b光和c光从空气斜射向水中的折射光路如图乙所示；c光和d光从水中斜射向空气，d光的折射光路如图丙所示（c光发生全反射）。则可判断（　　）
A．nd＜nc＜nb＜na B．nc＜nd＜nb＜na
C．nd＜nb＜nc＜na D．nd＜nc＜na＜nb
（2024 河西区二模）可见光为我们呈现了色彩斑斓的世界和各种有趣的现象。用红光和蓝光完成各种实验，以下说法中正确的是（　　）
A．红光和蓝光分别射入同一块玻璃砖，蓝光在玻璃砖中的传播速度更大
B．红光和蓝光分别从纯水射向空气，蓝光发生全反射的临界角更大
C．用同样的装置进行双缝干涉实验，蓝光相邻两亮条纹间的间距更大
D．用红光进行单缝衍射实验，狭缝越窄，衍射后在屏上产生的中央亮条纹越宽
题型4平行玻璃对光路的控制
（多选）（2024 河南二模）人造树脂是常用的眼镜镜片材料。如图所示，一束单色蓝光照射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P点。已知光线的入射角为30°，OA＝6cm，AB＝18cm，BP＝12cm，光速c＝3×108m/s，下列说法正确的是（　　）
A．材料对蓝光的折射率为
B．蓝光在介质中的传播时间为10﹣9s
C．顺时针旋转入射光线至合适位置，可以在树脂上表面出现全反射现象
D．若将入射光换成红光，则P点将向右移动
（2024 香坊区校级模拟）如图所示，正方形ABCD为一个立方体冰块的截面，从空气中的Q点射出一束单色光经M点射入冰面内，入射角为θ，但具体角度无法测量，光线在AB边上的N点射出，QM连线的延长线与AB边交于P点，已知MP和MN的长度，下列说法正确的是（　　）
A．光线进入冰块后频率变大
B．光线进入冰块后传播速度变大
C．无法求出冰块的折射率
D．减少θ角，光线在AB边可能会发生全反射
（2024 合肥三模）如图所示，矩形ABCD为某透明介质的截面，AB＝2AD，O为AD边的中点，一束单色光从O点斜射入玻璃砖，折射光线刚好在AB面发生全反射，反射光线刚好照射到C点，则透明介质对光的折射率为（　　）
A．1.25 B．1.35 C．1.45 D．1.55
题型5三棱镜对光路的控制
（2024 河西区校级模拟）如图所示，等腰直角三角形△ABC为一棱镜的横截面，AB＝AC。由甲、乙两种单色光组成的一细光束，从AB边射入三棱镜，调整入射方向发现，当入射光束垂直AB边入射时，恰好只有甲光从BC边射出，则下列判断正确的是（　　）
A．甲光的全反射临界角小于乙光的全反射临界角
B．甲光在玻璃砖中传播速度比乙光小
C．用完全相同的杨氏双缝干涉仪做双缝干涉实验，甲光的条纹要比乙光的条纹宽
D．若甲、乙两光均能使某金属发生光电效应，则由甲光照射产生的光电子最大初动能更大
（2024 和平区模拟）潜水艇内的人员为了观察水面上的情况，需要升起潜望镜，潜望镜内的主要光学元件是全反射棱镜。如图所示，ABC为全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，甲、乙两束单色光组成的光束垂直入射到AC面上，在AB面上发生了全反射。若保持入射点O的位置不变，使光线绕O点顺时针转动时，甲光先从AB面上射出，则关于甲、乙两束光的说法正确的是（　　）
A．在相同条件下做单缝衍射实验，甲光的中央条纹宽度大
B．真空中甲光的传播速度比乙光大
C．甲、乙以相同方向斜射入平行玻璃砖上表面，甲光从下表面的出射光线与入射光线的间距大
D．甲、乙光分别照射同一光电管，都产生了光电效应，甲光的遏止电压大
（2024 沙坪坝区校级模拟）某实验小组用一细激光束与一个透明三棱柱做光的全反射实验，如图所示，三棱柱的截面为边长等于L的等边三角形，细激光束垂直于BC边从S点射入三棱柱后，在AB的中点D处恰好发生全反射。已知该细激光束在AC边的E点（图中未标出）射出，光在真空中的传播速度为c。下列判断正确的是（　　）
A．该三棱柱对该细激光束的折射率为2
B．该细激光束在三棱柱中的传播速度等于光速c
C．该细激光束有一部分将会从S点垂直于BC边射出
D．该细激光束第一次从S点传播到E点的时间为
题型6圆柱玻璃对光路的控制
（2024 宜兴市校级三模）如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，分别从B、C点射出，则（　　）
A．从B点射出的是红光
B．两束光在半圆柱体玻璃中传播时间相等
C．紫光在半圆柱体玻璃中传播速度较大
D．逐渐减小入射角i，红光先发生全反射
（2024 香坊区校级四模）如图所示，一束复色光从真空中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光。则下列说法正确的是（　　）
A．玻璃砖对a光的折射率为
B．a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度大
C．b光从玻璃射向真空发生全反射的临界角为45°
D．经同一套双缝干涉装置发生干涉，b光干涉条纹间距比a光更宽
（2024 河池一模）如图所示为半圆形玻璃砖的横截面，直径MN与水平面平行。由两种单色光组成的细光束沿aM从MN边射入玻璃砖，细光束进入玻璃砖后分成两束光分别打到玻璃砖截面的b、c两点处（入射到b、c两点的两束单色光分别称为单色光b和单色光c），b、c两点分别位于玻璃砖截面最低点的左右两侧。下列说法正确的是（　　）
A．单色光b可能在b点发生全反射
B．在玻璃砖中，单色光b的速度比单色光c的大
C．单色光b的波长比单色光c的长
D．单色光b的频率比单色光c的小

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