5. 小聪同学为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置,其中光屏 F 可绕直径 NOM 前后折转。

(1)实验时,光贴着光屏从空气射入水中,小聪同学将 F 板沿 NOM 向后折转一定的角度,则在 F 板上(选填“能”或“不能”)看到折射光,此时折射光线和入射光线(选填“在”或“不在”)同一平面内。
(2)小聪同学将光屏 F 恢复原状,保持入射光不动,继续加水,会看到杯底的亮斑 B 向(选填“左”“右”或“上”)移动。
(3)小聪同学用另一支激光笔让光沿着 BO 射向水面时,可看到折射光沿 OA 射出,这说明。
(4)让一束激光从某种玻璃中射向空气(图乙)。保持入射点不动,改变入射角(每次增加 0.2°),当入射角增大到 41.8°时,折射光消失,只存在入射光与反射光,这种现象叫作光的全反射,如图丙所示。此时的入射角叫作这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射。根据以上内容可判断:
①当光从空气射向玻璃时(选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。
②一个三棱镜由上述玻璃制成,一束光垂直于三棱镜的一个面射入,如图丁所示。则关于这束光经过三棱镜后的光路描述,下列选项图中正确的是(填字母)。

(1)实验时,光贴着光屏从空气射入水中,小聪同学将 F 板沿 NOM 向后折转一定的角度,则在 F 板上(选填“能”或“不能”)看到折射光,此时折射光线和入射光线(选填“在”或“不在”)同一平面内。
(2)小聪同学将光屏 F 恢复原状,保持入射光不动,继续加水,会看到杯底的亮斑 B 向(选填“左”“右”或“上”)移动。
(3)小聪同学用另一支激光笔让光沿着 BO 射向水面时,可看到折射光沿 OA 射出,这说明。
(4)让一束激光从某种玻璃中射向空气(图乙)。保持入射点不动,改变入射角(每次增加 0.2°),当入射角增大到 41.8°时,折射光消失,只存在入射光与反射光,这种现象叫作光的全反射,如图丙所示。此时的入射角叫作这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射。根据以上内容可判断:
①当光从空气射向玻璃时(选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。
②一个三棱镜由上述玻璃制成,一束光垂直于三棱镜的一个面射入,如图丁所示。则关于这束光经过三棱镜后的光路描述,下列选项图中正确的是(填字母)。
答案
(1) 不能;在
(2) 右
(3) 在光的折射现象中,光路是可逆的
(4) ① 不会;② C
(2) 右
(3) 在光的折射现象中,光路是可逆的
(4) ① 不会;② C
解析
(1) 根据光的折射规律,折射光线、入射光线和法线在同一平面内。当F板沿NOM向后折转,F板与入射光线、法线所在平面分离,因此在F板上不能看到折射光,但折射光线和入射光线仍在同一平面内。
(2) 保持入射光不动,加水后水面升高,入射点右移,由于折射角不变,杯底的亮斑B会向右移动。
(3) 让光逆着原折射光线的方向射向水面,折射光沿原入射光线的方向射出,说明在光的折射现象中,光路是可逆的。
(4) ① 全反射的发生条件是光从光密介质斜射入光疏介质,光从空气射向玻璃是从光疏介质射向光密介质,不满足全反射条件,因此不会发生全反射。
② 光垂直射入三棱镜的一个面时,传播方向不变;当光从玻璃射向空气时,入射角为45°,大于临界角41.8°,会发生全反射,光线在玻璃内反射,不会折射出去,对应正确选项为C。
(2) 保持入射光不动,加水后水面升高,入射点右移,由于折射角不变,杯底的亮斑B会向右移动。
(3) 让光逆着原折射光线的方向射向水面,折射光沿原入射光线的方向射出,说明在光的折射现象中,光路是可逆的。
(4) ① 全反射的发生条件是光从光密介质斜射入光疏介质,光从空气射向玻璃是从光疏介质射向光密介质,不满足全反射条件,因此不会发生全反射。
② 光垂直射入三棱镜的一个面时,传播方向不变;当光从玻璃射向空气时,入射角为45°,大于临界角41.8°,会发生全反射,光线在玻璃内反射,不会折射出去,对应正确选项为C。
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