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1、简答题 透明光学材料制成的直角三棱镜,∠B=30°,其折射率为
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参考答案:(1)由n=cv=λ0fλf=λ0λ,则得 λ=λ0n=400nm
(2)由几何知识知,光线在AB面的入射角i=60°
设三棱镜的临界角为C,则sinC=1n=
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 ( 9分 )如图所示,扇形OAB为透明柱状介质的横截面,其圆柱半径为R,介质的折射率600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/1lagmu21xvw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,圆心角∠AOB=60°,一细束激光平行于角平分线由OA面的P点射入,射入介质后第一次射到界面上的N
点,已知弧长AN是弧长AB的四分之一。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/4knzw41fnvu.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)完成光在透明柱状介质中传播的光路图
(2)求入射点P与圆心O的距离
参考答案:(1)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/1usaoqxdsc4.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
(2)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/mqldf2sehq1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析:(1)光路图如图(3分)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/bmqwfqulrrx.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
(2)由几何关系可知光从P点射
入时的入射角600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/3m1zmopkcae.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/i1d45pxlji3.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,(1分)
由折射定律:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/cxcbi3lqivy.png\" style=\"vertical-align:middle;\">(1分)
得折射角为:∠600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/fbsadwd4rup.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/0qcb5jyvrey.png\" style=\"vertical-align:middle;\">(1分);
由几何关系可知:∠PON=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/xmjigww4ycl.png\" style=\"vertical-align:middle;\">;∠PNO=
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/s3truz1lfy1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
由正弦定理:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/h20jsihv4li.png\" style=\"vertical-align:middle;\">(2分); 得:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/mqldf2sehq1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?(1分)
本题难度:一般
3、选择题 如图所示为一束光线穿过介质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时的光路,则( )
A.介质Ⅰ的折射率最大
B.介质Ⅱ的折射率最大
C.介质Ⅲ的折射率最大
D.光在介质Ⅱ中传播速度最大
参考答案:A、B、C、光从光密介质射入光疏介质时入射角小于折射角.由图可知,介质Ⅰ、Ⅱ相比较,Ⅰ的折射率大于Ⅱ的折射率,即nⅠ>nⅡ.
介质Ⅱ、Ⅲ相比较,nⅡ<nⅢ,据光的可逆性知,光从Ⅱ射向Ⅰ或从Ⅱ射向Ⅲ时,入射角相等,从折射角上可判断nⅢ>nⅠ,所以有nⅢ>nⅠ>nⅡ,即介质Ⅲ的折射率最大,故AB错误,C正确;
D、根据v=cn知光在介质Ⅱ中传播速度最大,故D正确;
故选:CD
本题解析:
本题难度:简单
4、计算题 如图所示,在平静的水面下有一点光源S,点光源到水面的距离为H,水对该光源发出的单色光的折射率为n,请解答下列问题:
(1)在水面上方可以看到一圆形的透光面,求该圆的半径.?
(2)若该单色光在真空中的波长为λ0,该光在水中的波长为多少?600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/qabiehytawl.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:(1)r=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/tylysesdzxc.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(2)λ=
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060403/2mzzsvxro2c.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析:略
本题难度:简单
5、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600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060402/nhczx5ukukj.gif\">
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A.该介质的折射率为600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060402/duvxf1auz3y.gif\">
B.若光由介质射入空气发生全反射,则临界角为600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060402/1tmef1fdpem.gif\">
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加
参考答案:AC
本题解析:
本题难度:一般