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第十四章 光 电磁波
第 01 练 光的折射 全反射
知识目标 知识点
目标一 折射定律 折射率
目标二 全反射
目标三 光的折射和全反射的综合应用
1．以下说法中正确的是( )
A. 同一束光，在光疏介质中传播速度较小
B. 通过一个狭缝观察日光灯，可看到彩色条纹属于光的色散现象
C. 当红光和蓝光以相同入射角从玻璃射入空气时，若蓝光刚好能发生全反射，则红光也一定能发
生全反射
D. 所有光在真空中的速度都相同
2．一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。比较内芯中的a、b两
束光，a光的( )
A. 频率小，发生全反射的临界角小 B. 频率大，发生全反射的临界角小
C. 频率小，发生全反射的临界角大 D. 频率大，发生全反射的临界角大
3．光刻机是制造芯片的核心装备，利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处
理制成芯片。为提高光刻机清晰投影最小图像的能力，在透镜组和硅片之间充有液体。紫外线进入
液体后与其在真空中相比( )
A. 波长变短 B. 光子能量增加 C. 频率降低 D. 传播速度增大
4．某种材料制成的半圆形透明砖平放在方格纸上，将激光束垂直于AC面射入，可以看到光束从圆
弧面ABC出射，沿AC方向缓慢平移该砖，在如图所示位置时，出射光束恰好消失，该材料的折射
率为( )A. 1.2 B. 1.4 C. 1.6 D. 1.8
5．如图所示，由波长为λ 和λ 的单色光组成的一束复色光，经半反半透镜后分成透射光和反射光。
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透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。O是两单色光中央亮条纹的中心位置，
P 和P 分别是波长为λ 和λ 的光形成的距离O点最近的亮条纹中心位置。反射光入射到三棱镜一侧
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面上，从另一侧面M和N位置出射，则( )
A. λ <λ ，M是波长为λ 的光出射位置
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B. λ <λ ，N是波长为λ 的光出射位置
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C. λ >λ ，M是波长为λ 的光出射位置
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D. λ >λ ，N是波长为λ 的光出射位置
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6．下列说法不正确的是( )
A. 图1为检验工件平整度的装置，利用了薄膜干涉的原理
B. 图2为光照射不透明小圆板得到的衍射图样
C. 图3海市蜃楼和沙漠蜃景都是光的全反射现象，其中沙漠蜃景产生的原因是由于沙漠上层空气的
折射率比下层空气折射率大
D. 图4的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理是一样的1．如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，
恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角θ=60∘时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射
光平行。已知真空中的光速为c，则( )
√2
A. 玻璃砖的折射率为1.5 B. OP之间的距离为 R
2
√3
C. 光在玻璃砖内的传播速度为 c D. 光从玻璃到空气的临界角为30°
3
2．如图，长方体玻璃砖的横截面为矩形MNPQ，MN=2NP，其折射率为√2.一束单色光在纸面内以
α=45°的入射角从空气射向MQ边的中点O，则该束单色光( )
A. 在MQ边的折射角为60° B. 在MN边的入射角为45°
C. 不能从MN边射出 D. 不能从NP边射出
3．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( )A. 若增大入射角i，则b光先消失
B. 在该三棱镜中a光波长小于b光
C. a光能发生偏振现象，b光不能发生
D. 若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低
4．如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，
形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是( )
A. 气泡表面有折射没有全反射
B. 光射入气泡衍射形成“亮斑”
C. 气泡表面有折射和全反射
D. 光射入气泡干涉形成“亮斑”
5．如图所示为半圆柱形玻璃砖的截面图，直径AB的长度为24cm，光屏MN垂直于AB放置并接
触于A点。某单色光束a从半圆弧表面上射向半圆玻璃砖的圆心O，光线与竖直直径AB之间的夹角
为60°，最终在光屏MN上出现两个光斑。已知玻璃砖的折射率为√3，求(结果可以用分式或根式
表示)：
(1)光屏MN上两个光斑间的距离；
(2)改变光束a的入射方向，使光屏MN上只剩一个光斑，求此光斑离A点的最远距离。6．如图，边长为a的正方形ABCD为一棱镜的横截面，M为AB边的中点。在截面所在平面内，一
光线自M点射入棱镜，入射角为60°，经折射后在BC边的N点恰好发生全反射，反射光线从CD边
的P点射出棱镜。求棱镜的折射率以及P、C两点之间的距离。
1．完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮。2021年12月，在中国空间站“天宫课
堂”的水球光学实验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水球。如图所示，若气泡
与水球同心，在过球心O的平面内，用单色平行光照射这一水球。下列说法正确的是 ( )A. 此单色光从空气进入水球，频率一定变大
B. 此单色光从空气进入水球，频率一定变小
C. 若光线1在M处发生全反射，光线2在N处一定发生全反射
D. 若光线2在N处发生全反射，光线1在M处一定发生全反射
2．如图所示，用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心O点，发现有a、b、c、d四条细光束，其中d是光
经折射和反射形成的。当入射光束a绕O点逆时针方向转过小角度Δθ时，b、c、d也会随之转动，
则( )
A. 光束b顺时针旋转角度小于Δθ
B. 光束c逆时针旋转角度小于Δθ
C. 光束d顺时针旋转角度大于Δθ
D. 光速b、c之间的夹角减小了2Δθ
3．双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到S 、S 的距离相等，O点为S 、S 连线中垂线与
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光屏的交点。光源S发出的波长为λ的光，经S 出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S 出射后直接
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传播到O点，由S 到O点与由S 到O点，光传播的时间差为Δt。玻璃片厚度为10λ，玻璃对该波长
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光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是( )5λ 15λ 10λ 15λ
A. Δt= B. Δt= C. Δt= D. Δt=
c 2c c c
4．用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观察到的现象如图所示。入射点O和两出射点P、Q恰
好位于光盘边缘等间隔的三点处，空气中的四条细光束分别为入射光束a、反射光束b、出射光束c
和d。已知光束a和b间的夹角为90°，则( )
A. 光盘材料的折射率n=2
B. 光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二
C. 光束b、c和d的强度之和等于光束a的强度
D. 光束c的强度小于O点处折射光束OP的强度
5．如图所示，水族馆训练员在训练海豚时，将一发光小球高举在水面上方的A位置，海豚的眼睛
2
在B位置，A位置和B位置的水平距离为d，A位置离水面的高度为 d。训练员将小球向左水平抛
3
出，入水点在B位置的正上方，入水前瞬间速度方向与水面夹角为θ。小球在A位置发出的一束光
4
线经水面折射后到达B位置，折射光线与水平方向的夹角也为θ。已知水的折射率n= ，求：
3
(1)tanθ的值；
(2)B位置到水面的距离H。6．如图所示，一段圆柱形光导纤维长L=30cm，圆形截面内芯直径d=4.0cm，内芯的折射率
n =❑√3，外套的折射率n =❑√2，光从光导纤维的左端中心以入射角θ =60°射入，经多次全反射后，
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从右端面射出．已知光在真空中的传播速度为3×108m/s，求：
(1)光线从空气进入光导纤维的折射角θ ；
2
(2)光从左端传播到右端所需的时间t；
(3)光在光导纤维中发生全反射的次数N。
