时间:2019-05-21 05:05:50
1、计算题 光纤通信是一种现代化的通讯工具，为了研究问题的方便，我们将光导纤维简化为一根长直的玻璃管，如图所示为玻璃管沿轴线的横截面，若光从左端以与端面成30°入射，玻璃管长为L，折射率为
，已知光在真空中的传播速度为c。
（1）通过计算分析光能否从玻璃管的侧面射出；
（2）求出光通过玻璃管所需的时间。
参考答案：解：（1）光从左端射入时
，得γ= 30°
侧面上的入射角θ= 60° 
，临界角
所以光线在侧面上发生全反射不射出
（2）由
，有
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，有一半球形玻璃砖，Ⅰ、Ⅱ两束不同频率的单色光从玻璃砖底边平行射入，a、b为入射点（均在玻璃砖底边圆心O的左侧），两束光进入玻璃砖后一起射到O’点，O’O垂直底边，下列说法正确的是
A．从O’点射出的一定是一束复色光，并且平行Ⅰ、Ⅱ两束入射光
B．用同一装置做双缝干涉实验，Ⅱ光的条纹间距较小
C．在玻璃砖中的速度Ⅰ光比Ⅱ光小
D．若将Ⅰ光的入射点a左移一点，则两束平行光的出射光线也一定平行
参考答案：AB
本题解析：
试题分析: 两光束射到O′点时的入射角都等于在玻璃砖底边的折射角，根据光路可逆性可知，从O′点射出时折射角都等于在玻璃砖底边的入射角，而在玻璃砖底边两光束平行射入，入射角相等，所以从O′点射出时折射角相同，两光束重合，并且平行入射光，则从O′点射出的一定是一束复色光．故A正确；Ⅱ光的折射率大，波长短，而双峰干涉条纹的间距与波长成正比，所以Ⅱ光的条纹间距较小，故B正确；Ⅱ光的折射率大，所以在玻璃砖中的速度Ⅰ光比Ⅱ光大，故C错误；若将Ⅰ光的入射点a左移一点，将射到O′左侧，入射角不再等于在玻璃砖底边的折射角，则折射角也不等于在玻璃砖底边的入射角，所以两束平行光的出射光线一定不平行，故D错误。
本题难度：一般
3、计算题 （9分）如图所示，折射率n=
的半圆形玻璃砖置于光屏MN的上方，其平面AB到MN的距离为h=10cm一束单色光沿图示方向射向圆心O，经玻璃砖后射到光屏上的O′点．现使玻璃砖绕圆心O点顺时针转动，经玻璃砖后射到光屏上的光点将向哪个方向移动？光点离O′点最远是多少？
参考答案：向右移动；10cm.
本题解析：光屏上的光点将向右移动；设玻璃砖转过α角时光点离O′点最远，记此时光点位置为A，此时光线在玻璃砖的平面上恰好发生全反射，临界角为C．由折射定律有 
?；
由几何关系知，全反射的临界角C=α=45°?
光点A到O′的距离
cm
本题难度：一般
4、计算题 半球形介质截面如图所示，O为圆心，相互平行的单色光a和b，从不同位置进入介质，光线a在O点恰好发生全反射.光线b的入射角为45°，
求：（1）介质对该单色光的折射率；
（2）光线b在介质中的折射角.
参考答案：（1）
?（2）
本题解析：
（1） a光线发生刚好全反射，则临界角为45°， 
?
代入数据得?
（2）由折射定律得
?
?
代入数据得?
点评：掌握折射原理和折射率公式是解决此类问题的关键。
本题难度：简单
5、选择题 如图，一束细光经三棱镜折射后分成a、b两束单色光，下列说法正确的是（ ）
A．a光在该棱镜中的临界角较大
B．a光在该棱镜中的速度较大
C．b光更有可能使金属产生光电效应
D．经相同的双缝干涉实验装置，b光形成的条纹间距较大
参考答案：A、一束细光经二棱镜折射后分成a、b两束单色光，a光的偏折程度大于b光，知a光的折射率大于b光的折射率．
根据sinC=1n得，折射率越大，临界角越小，a光折射率大，则a光临界角小．故A错误．
B、根据v=cn，知折射率大，在介质中的速度小，所以a光在棱镜中的速度较小．故B错误．
C、b光的折射率小，频率小，可知a光更可能使金属产生光电效应．故C错误．
D、b光的频率小，根据λ=cf，知b光的波长长，根据△x=Ldλ，知b光形成的条纹间距较大．故D正确．
故选D．
本题解析：
本题难度：简单