时间:2017-11-05 17:27:59
1、计算题 如图所示,一玻璃砖的横截面为半圆形,MN为截面的直径,Q是MN上的一点且与M点的距离QM=R/2 (R为半圆形截面的半径与水平光屏P平行,两者的距离为d,一束与截面平行的红光由 Q点沿垂直MN的方向射入玻璃砖,从玻璃砖的圆弧面射出后,在光屏上得到红光。玻璃砖对该红光的折射率为n=
,求:
(1)红光由于玻璃砖的折射在屏上向什么方向移动?
(2)移动距离是多少?
参考答案:(1)光线向屏的左侧移动(2)
本题解析:(1)光路如图示,光线向屏的左侧移动。
(2)根据光的折射定律 
解得 а=600
由几何关系
解得?
本题难度:简单
2、选择题 如图为一个透明均匀玻璃圆柱,其横截面如图所示,由a、b两种单色光组成的复色光通过A点射入,分别从B、C射出,则下列说法正确的是
A.a光的折射率大于b光的折射率
B.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度
C.a、b两种单色光分别从B、C射出时折射角相等
D.a、b两种单色光分别通过同一个双缝干涉装置获得的干涉条纹间距b的较大
参考答案:C
本题解析:由图可看出,在A点的入射角相等,a光的折射角大于b的折射角,由折射率公式可知,a的折射率小于b的折射率,故选项A错误;由
可以看出,在玻璃中,a光的传播速度大于b光的传播速度,所以选项B错误;由图可看出,两光束在BC两点的入射角分别等于在A点的折射角,根据光路可逆性原理可知,在BC两点的折射角等于在A点的入射角,即相等,所以选项C正确;a光的折射率小于b的折射率,故知a光的波长大于b光的波长,而双缝干涉条纹的间距与波长成正比,所以两速光通过同一双缝干涉装置时,a光的干涉条纹间距较大,故选项D正确;
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,一束复色光由空气斜射到一块平行板玻璃砖的上表面,经折射后分成a和b两束单色光,并从玻璃砖的下表面射出.已知a光在玻璃中的传播速度比b光大,则下列哪个光路图是正确的?( )
A.
B.
C.
D.
参考答案:a光在玻璃中的传播速度较大,根据v=cn知a光的折射率较小,则b光偏折得厉害.因为光线在上表面的折射角和下表面的入射角相等,则出射光线与入射光线平行,则两束光平行.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
本题解析:
本题难度:简单
4、计算题 一棱镜的截面为直角三角形ABC,∠A=30°,斜边AB=a,棱镜材料的折射率为n=
。在此截面所在的平面内,一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜。画出光路图,并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况)。
参考答案:解:设入射角为i,折射角为r,由折射定律得
①
由已知条件及①式得r=30° ②
如果入射光线在法线的右侧,光路图如图所示
设出射点为F,由几何关系可得
③
即出射点在AB边上离A点
的位置
如果入射光线在法线的左侧,光路图如图所示
设折射光线与AB的交点为D,由几何关系可知,在D点的入射角θ=60° ④
设全反射的临界角为θc,则
⑤
则θc=45° ⑥
因此,光在D点发生全反射
设此光线的出射点为E,由几何关系得∠DEB =90°
BD=a-2AF ⑦
BE=DBsin30° ⑧
联立③⑦⑧式得
⑨
即出射点在BC边上离B点
的位置
本题解析:
本题难度:困难
5、简答题 如图所示,用某种透光物制成的直角三棱镜 91eXaM.orgABC;在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2,在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P1的像______,再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4,使P3______,P4______.记下P3、P4的位置,移去大头针和三棱镜,过P3、P4的位置作直线与AB面相交于D,量出该直线与AB面的夹角为45°.则该透光物质的折射率n=______,并在图中画出正确完整的光路图.
参考答案:在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P1的像被P2的像挡住,再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2,P4挡住P1、P2以
及P3的像.则知P1、P2在入射光线上,P3、P4在出射光线,连接P1、P2作为入射光线,连接P3、P4,作为出射光线,再作出折射光线,如图.
由几何知识得到入射角i=30°,又折射角r=45°,则折射率n=sinrsini=
本题解析:
本题难度:一般