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1、第十五专题 光学 【2013全国卷14】下列现象中，属于光的衍射的是()A雨后天空出现彩虹B通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C海市蜃楼现象D日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹【答案】B【解析】雨后彩虹和海市蜃楼属于光的折射，选项A、C错误；肥皂膜在日光照射下出现彩纹属于薄膜干涉，D错误；通过狭缝观察日光灯出现彩色条纹属于单缝衍射，B正确【2013四川3】光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播形式可知A折射现象的出现表明光是纵波B光总会分为反射光和折射光C折射光与入射光的传播方向总是不同的D发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同【答案】D 【解析】光是横波，选项A错误；在不同介质的分界面
2、上，当光发生全反射时，光只有入射光和反射光，选项B错误；当光以零入射角入射时，入射光与折射光传播方向相同，选项C错误；选项D正确。（2013上海3）白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的(A)传播速度不同(B)强度不同(C)振动方向不同(D)频率不同答案：D解析：白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的频率不同。 【2013福建卷14】一束由红、紫两色光组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是()【答案】B【解析】由于紫光的折射率大于红光，进入玻璃时紫光的折射角较小，因此在玻璃中光线分成两束且紫光在上方
3、，B正确【2013四川 3】光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播形式可知A折射现象的出现表明光是纵波B光总会分为反射光和折射光C折射光与入射光的传播方向总是不同的D发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同【答案】D 【解析】光是横波，选项A错误；在不同介质的分界面上，当光发生全反射时，光只有入射光和反射光，选项B错误；当光以零入射角入射时，入射光与折射光传播方向相同，选项C错误；选项D正确。【2013北京14】如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b。下列判断正确的是A玻璃对a光的折射率小雨对b光的折射率Ba光的频率大于b光的频率C在真空中a光的波长大
4、于b光的波长Da光光子能量小于b光光子能量【答案】B【解析】由题图可知a光在玻璃砖中的偏折程度较大，故玻璃砖对a光的折射率大，可假设a光是紫光，b光是红光，结合所学易知选项A、C错误，B正确；由可知a光光子能量大于b光光子能量，D错误。本题选B。【2013浙江卷16】与通常观察到的月全食不同，小虎同学在2012年12月10日晚观看月全食时，看到整个月亮是暗红的。小虎画了月全食的示意图，并提出了如下猜想，其中最为合理的是A地球上有人用红色激光照射月球B太阳照射到地球的红光反射到月球C太阳光中的红光经地球大气层折射到月球D太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹【答案】C【解析】月球暗红色是由于太阳光
5、中的红光经过地球大气层折射到了月球，C选项正确题11（2）图OAi2013重庆卷11（2）利用半球柱形玻璃，可减小激光光束的发散程度。在题11（2）图所示的光路中，A为激光的出射点，O为半球柱形玻璃横截面的圆心，AO过半圆顶点。若某条从A点发出的与AO成角的光线，以入射角i入射到半圆弧上，出射光线平行于AO，求此玻璃的折射率。【答案】 折射率【解析】本题主要考查光的折射率的计算如图可知，玻璃的折射率n.由于出射光线OB与AO平行，所以rAOO；而i是AOO的一个外角，由三角形的外角等于不相邻的两个内角之和，有：iAOOr，即：ri.所以玻璃的折射率n. 【2013江苏 12B（3）】题12B-
6、3图为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，ABBC。 光线垂直AB射入，分别在CD和EA上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出。若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是多少？（计算结果可用三角函数表示） 答案： (3)解析： (3)由题意知,入射角则折射率最小值【2013新课标34(2) 】(9分)图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面。已知光在真空中的传播速度为c（i）为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；（ii）求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所
7、需的最长时间。解析：（i）设光线在端面AB上C点（如上图）的入射角为i,折射角为r,由折射定律有 sini=nsinr 设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为,为了使该光线可在此光导纤维中传播，应有 式中是光线在玻璃丝内发生全反射的临界角，它满足nsin=1由几何关系得 +r=900 由得sini （ii）光在玻璃丝中传播速度的大小为 光速在玻璃丝轴线上的分量为 光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面AB传播到其另一端面所需的时间最长，由式得 【2013新课标 34(2)】(10分)如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，A=30，B=3
8、0。一束平行于AC边的光线自AB边的p点摄入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出，若光线在P店的入射角和在M店的折射角相等（i）求三棱镜的折射率（ii）在三棱镜的AC边是否有光线逸出，写出分析过程。（不考虑多次反射）【解析】(10分)（）光路图如图所示，图中N点为光线在AC边发生反射的入射点。设光线在P点的入射角为i、折射角为r，在M点的入射角为、折射角依题意也为i，有i=600 由折射定律有 由式得 为过M点的法线，为直角，。由几何关系得 由反射定律可知 联立式得 由几何关系得 联立式得 （）设在N点的入射角为，由几何关系得=600 此三棱镜的全反射临界角满足由以上几式得此光线在N点
9、发生全反射，三棱镜的AC边没有光线透出。【2013山东 37（2）】如图乙所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入。已知棱镜的折射率，AB=BC=8cm，OA=2cm，OAB=60。求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向。第一次的出射点距C cm。解析（2）设发生全反射的临界角为C，由折射定律得 代入数据得 光路图如图所示，由几何关系可知光线在AB边和BC边的入射角均为60，均发生全反射。设光线在CD边的入射角为，折射角为，由几何关系得，小于临界角，光线第一次射出棱镜是在CD边，由折射定律得 代入数据得 结合几何知识可知出射点距离C点的距离为cm
10、。ABCMN【2013海南卷】如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，A=300，AC平行于光屏MN，与光屏的距离为L，棱镜对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2。一束很细的白光由棱镜的侧面AB垂直射入，直接到达AC面并射出。画出光路示意图，并标出红光和紫光射在光屏上的位置，求红光和紫光在光屏上的位置之间的距离。【答案】【解析】光路如图所示，红光和紫光在AC面上的入射角相同，设为i,折射角分别为r1和r2，它们射到屏上的位置离O点的距离分别为d1和d2，由折射定律 (1)ABCMNr1ir2红紫 (2)由几何关系得 i=A (3) （4） （5）联立（1）（2）（3）（4）（5）式并利用题给条件得，红光和紫光在光屏上的位置之间的距离为 (6)评分参考：光路图及红光和紫光的位置都正确给2分，（1）（2）（3）（4）（5）（6）式各1分，由于红光和紫光的位置颠倒而引起的错误不重复扣分。第 1 页 共 5 页
