【光的折射题目及解析】在光学的学习中，光的折射是一个非常重要的知识点。它不仅涉及光线在不同介质之间的传播规律，还与日常生活中许多现象密切相关，如水中的物体看起来比实际位置高、透镜成像等。本文将围绕“光的折射”这一主题，提供几道典型题目，并附上详细的解析，帮助同学们更好地理解和掌握相关知识。
一、选择题
1. 当光从空气斜射入水中时，下列说法正确的是（ ）
A. 折射角大于入射角
B. 折射角小于入射角
C. 光线方向不变
D. 光线速度不变
解析：
当光从光疏介质（如空气）进入光密介质（如水）时，根据斯涅尔定律（Snell's Law），入射角大于折射角，即折射角小于入射角。同时，光在水中的传播速度会减小。因此，正确答案是 B。
2. 一束光从玻璃中射向空气，若入射角逐渐增大，则折射角的变化情况是（ ）
A. 一直增大
B. 先增大后减小
C. 先增大到某一值后消失
D. 不变
解析：
当光从光密介质（玻璃）进入光疏介质（空气）时，随着入射角的增大，折射角也会增大。当入射角达到临界角时，会发生全反射现象，此时光线不再折射而是全部反射回原介质。因此，正确答案是 C。
二、填空题
3. 光由空气进入某种介质时，入射角为30°，折射角为20°，则该介质的折射率为______。
解析：
根据斯涅尔定律：
$$
n_1 \sin\theta_1 = n_2 \sin\theta_2
$$
其中，空气的折射率 $ n_1 = 1 $，入射角 $ \theta_1 = 30^\circ $，折射角 $ \theta_2 = 20^\circ $。代入公式得：
$$
1 \times \sin(30^\circ) = n_2 \times \sin(20^\circ)
$$
$$
n_2 = \frac{\sin(30^\circ)}{\sin(20^\circ)} = \frac{0.5}{0.3420} \approx 1.46
$$
因此，该介质的折射率为 1.46。
三、简答题
4. 解释为什么游泳池底部看起来比实际位置要浅。
解析：
当光从水底（光密介质）射向空气（光疏介质）时，光线发生折射，使得人眼接收到的光线来自水底上方的位置。由于人眼总是沿着直线判断物体位置，因此会误以为水底更浅。这种现象称为“视深变浅”。
四、计算题
5. 一束光以60°的入射角从空气射入某透明介质，折射角为30°，求该介质的折射率。
解析：
使用斯涅尔定律：
$$
n_1 \sin\theta_1 = n_2 \sin\theta_2
$$
其中，$ n_1 = 1 $，$ \theta_1 = 60^\circ $，$ \theta_2 = 30^\circ $。
$$
1 \times \sin(60^\circ) = n_2 \times \sin(30^\circ)
$$
$$
n_2 = \frac{\sin(60^\circ)}{\sin(30^\circ)} = \frac{\sqrt{3}/2}{1/2} = \sqrt{3} \approx 1.732
$$
所以该介质的折射率为 1.732。
五、总结
光的折射是光学中的基础内容，理解其基本规律对于解决实际问题和进一步学习光学知识至关重要。通过上述题目和解析，可以加深对折射现象的理解，提升解题能力。建议同学们在学习过程中多做练习，结合实验观察，才能真正掌握这一知识点。
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