时间:2022-12-15 06:20:19
1、选择题 氢原子发出a、b两种频率的光，经三棱镜折射后的光路如图5所示，若a光是由能级n=4向n=1跃迁时发出的，则b光可能是： （ ）
A．从能级n=4向n=2跃迁时发出的
B．从能级n=3向n=1跃迁时发出的
C．从能级n=5向n=1跃迁时发出的
D．从能级n=3向n=2跃迁时发出的
参考答案：C
本题解析：略
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，水下光源S向水面A点发射一束光线，折射光线分成a、b两束，则（ ）
A．a、b两束光相比较，a光的折射率较大
B．若b光束恰好能使某金属发生光电效应，则a也能
C．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察b光先消失
D．采用同一双缝干涉实验装置，分别以a、b光做光源，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距
参考答案：A、由题，a光的偏折角小于b光的偏折角，由折射定律分析得到，a光的折射率较小．故A错误．
? B、a光的折射率较小，a光的频率也较小，若b光束恰好能使某金属发生光电效应，则a不一定能发生光电效应．故B错误．
? C、b光的折射率较小，由临界角公式sinC=1n得知，b光的临界角较小，保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，入射角增大，先发生全反射，从水面上方消失．故C正确．
? D、a光的折射率较小，波长较长，则同样条件下，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距．故D错误．
故选C
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，一束入射光AO从某种介质以入射角α射入空气，以O点为圆心，R1为半径画圆C1与折射光线 OB交于M点，过M点向两介质的交界面作垂线与入射光线AO的延长线交于N点，以O点为圆心，ON为半径画另一个圆C2，测得该圆的半径为R2，下列判断正确的是
[? ]
A.该介质的折射率为
B.若光由介质射入空气发生全反射，则临界角为
C.若过圆C1与界面的交点D作界面的垂线交圆C2于P点，则OP与法线所夹的锐角等于全反射的临界角
D.若入射光的强度保持不变，逐渐增大入射角α，则折射光的强度将逐渐增强
参考答案：AC
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，ABC为一玻璃三棱镜的截面，一束白光MN垂直于AB面射入，在AC面发生全反射后从BC面射出，在屏PQ上得到一个七种颜色的彩色光带，则
A．从AB面射入到BC面射出，红光用的时间最长
B．若∠MNA逐渐变小，红光最先从AC面透出
C．彩色光带左边缘是紫光
D．若将某金属放在光带的中央能发生光电效应，则放在光带左端让光照射时也一定能发生光电效应
参考答案：CD
本题解析：A、三棱镜对红光的折射率最小，由公式
?得知，红光在三棱镜中传播速度最大，由光路图看出，红光在三棱镜中通过的路程最小，所以红光在三棱镜中传播时间最短.
B、∠MNA变小，在AC面入射角增大，由于红光的临界角最大，当入射角增大，最先发生全反射，不从AC面透出．
C、三棱镜对红光的折射率最小，在入射角i相同时，根据折射定律
分析知道，折射角最大，光线的偏折程度最小，而三棱镜对紫光的折射率最大，光线的偏折程度最大，所以屏上的彩色光带最右边的是紫光．
D、左侧的光的频率大，一定能发生光电效应。
本题是几何光学和物理光学的综合．对于七种色光折射率、临界角、频率、波长等关系可结合光的色散、干涉等实验结果进行记忆．
本题难度：一般
5、计算题 一底面半径为R的半圆柱形透明体的折射率为
，横截面如图所示，O表示半圆柱形截面的圆心。一束极窄的光线在横截面内从AOB边上的A点以60°的入射角入射，求：该光线从进入透明体到第一次离开透明体时，共经历的时间（已知真空中的光速为c，
；计算结果用R、n、c表示）。
参考答案：解：设此透明物体的临界角为C
依题意
，所以
当入射角为
时，由
得到折射角：
即此时光线折射后射到圆弧上的C点，在C点的入射角为60°，大于临界角，会发生全反射往后光线水平反射至圆弧上的D点并在D点发生全反射，再反射至B点，从B点第一次射出
在透明体内的路径长为：s＝3R?
光在透明体内的速度
经历的时间
本题解析：
本题难度：一般