时间:2017-09-26 10:39:08
1、简答题 如图13-1-5所示，一束平行光以30°的入射角从玻璃射向空气中，折射角为45°.求：
图13-1-5
(1)玻璃的折射率；
(2)光在玻璃中的传播速度.
参考答案：(1)
? (2)2.12×108 m/s
本题解析：若光从玻璃射向空气中时，入射角为30°，折射角为45°；若光从空气射向玻璃时，入射角为45°，根据光路的可逆性知，折射角一定为30°，由折射定律得：玻璃折射率n=
=.由折射率与光速的关系n=
得：光在玻璃中的传播速度v=
=
m/s≈2.12×108 m/s.
本题难度：简单
2、选择题 图示为一个储油圆柱桶，其底面直径与桶高相等。当桶中无油时，贴着桶的上边缘上的A点恰能看到桶底边缘上的B处；当桶内油的深度等于桶高的一半时，眼所处的位置不变，在桶外沿AB方向看去，恰能看到桶底上的C点，且BC的距离是桶底直径的四分之一(A、B、C三点在同一竖直平面内且BC在同一条直径线上) 。据此可估算出该油的折射率n和光在这种油中的传播速度v分别为(已知真空中的光速c=3×108 m/s) 
[? ]
A．1.6、1.6×108 m/s
B．2.2 、2.2×108 m/s
C．2.0、1.6×108 m/s?
D．1.6、1.9×108 m/s
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．单色光1的波长大于单色光2的波长
B．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度
C．单色光1的光子能量小于单色光2的光子能量
D．单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角
参考答案：A、单色光1比单色光2偏折厉害，则单色光1的折射率大，频率大，则单色光1的波长小．故A错误．
B、根据v=cn知，单色光1的折射率大，则单色光1在玻璃中传播的速度小．故B错误．
C、单色光1的频率大，根据E=hv知，单色光1的光子能量大．故C错误．
D、根据sinC=1n知，单色光1的折射率大，则临界角小．故D正确．
故选D．
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 某种光学元件有两种不同透明物质I和透明物质II制成，其横截面积如图所示，O为AB中点，∠BAC=30°，半圆形透明物质I的折射率为
，透明物质II的折射率为n2。一束光线在纸面内沿O点方向射入元件，光线与AB面垂线的夹角到θ时，通过观察发现此时从AC面恰好无光线射出，在BC面有光线垂直射出；
①该透明物质II的折射率n2；
②光线在透明物质II中的传播速率大小
；
③光线与AB面垂线的夹角θ的正弦值。
参考答案：①
②
③
本题解析：①由题意可知，光线射向AC面恰好发生全反射，反射光线垂直于BC面从棱镜射出，光路图如下图。
设该透明物质的临界角为C，由几何关系可知
，
得：??
②由
得：
?
③由几何关系得：r=30°
由相对折射率定义得：光由透明物质Ⅰ射入透明物质Ⅱ时，相对折射率：
，
?
解得：?(1分)
本题难度：一般
5、简答题 半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线．足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与MN垂直．一束复色光沿半径方向与OO′成θ=30°角射向O点，已知复色光包含有折射率从n1=
| 2 |
| 3 |
参考答案：（ⅰ）由折射定律
n=sinβ1sinα，n2=sinβ2sinα
代入数据，解得：
β1=45°，β2=60°
故彩色光带的宽度为：Rtan45°-Rtan30°=（1-
本题解析：
本题难度：简单