热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯,下图为过轴线的截面图,调整入射角α,使光线恰好在水和空气的界面上发生全反射。已知水的折射率为,求sin α的值。

正确答案

解:当光线在水面发生全反射时,有sinC=

当光线从左侧射入时,由折射定律=n

联立两式,代入数据可得sinα=

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,一个用透明材料制成的截面为直角三角形的三棱ABC,现在有一束单色光从空气中以θ1=45°的入射角自直角边  AB射入,折射时的偏向角为15°,然后光线射到AC面时刚好发生了全反射.求:

(1)材料的折射率.

(2)全反射的临界角.

(3)图中的∠A.

正确答案

(1)光线以θ1=45°的入射角自直角边 AB射入,折射时的偏向角为15°,所以折射角为30°.

由折射定律可得:n===

即材料的折射率为

(2)由恰好发生全反射得:sinC=

由于折射率为

则有:C=45°

(3)而光线射到AC面时刚好发生了全反射,则光线发生全反射时,入射角为45°,所以入射光线与直线AC的夹角也为45°,由于进入玻璃里的折射光线与直线AB的夹角为60°,由三角形知识可得:

∠CAB=60°-45°=15°

答:(1)材料的折射率为

    (2)全反射的临界角45°.

    (3)图中的∠A=15°.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,截面为直角三角形的玻璃棱镜置于真空中,已知∠A=60°,∠C=90°;一束极细的光于AC边的中点F处垂直AC面入射,AC=2cm,玻璃的折射率为n=,光在真空的速度为c=3.0×108m/s 求:

(1)光从玻璃射向真空时,发生全反射时的临界角.

(2)借助作图工具画出光在玻璃中传播的光路示意图,并标出光从棱镜射入真空时的折射角(不考虑光线在AC面反射和在AB面上第二次反射情况);

(3)从BC面射出的光在棱镜中传播的时间.

正确答案

(1)由SinC=得:C=45°

即光从玻璃射向真空时,发生全反射时的临界角C=45°.

(2)光在AB面入射角为60°,发生全反射;在BC面入射角为30°,同时发生反射和折射,画出光路图,如图 

标出光从棱镜射入空气时的折射角分别为45°

(3)光在玻璃中的速度为:v=

由数学知识得:=2cm,=3cm

光线由O点到E点所需的时间t为:t===3.3×10-10s

即从BC面射出的光在棱镜中传播的时间为3.3×10-10s.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,透明介质球的半径为R,光线DC平行于直径AB射到介质球的C点,DC与AB的距离H=0.8R.

(1)试证明:DC光线进入介质球后,第一次再到达介质球的界面时,在界面上不会发生反射(要求说明理由);

(2)若DC光线进入介质球后,第二次再到介质球的界面时,从球内折射出的光线与入射光线DC平行,求介质球的折射率.

正确答案

(1)如图DC光线进入介质球内,发生折射=n,折射角r一定小于介质的临界角,光线CE再到达球面时的入射角∠OEC=r,一定小于临界角,因此一定不发生全反射.得证.

(2)如图由几何知识得 sini==0.8,则得cosi=0.6

光在球内发生反射,根据对称性作出光路图如右图所示,

由几何关系得:i=2r,由数学知识得:sinr=sin==

故折射率n===1.79

答:(1)证明略

(2)介质球的折射率为1.79.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ,OP=OQ=R,一束单色光垂直OP面射入玻璃体,在OP面上的入射点为A,,此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出,且与x轴交于D点,,求:

(1)该玻璃的折射率是多少?

(2)将OP面上的该单色光至少向上平移多少,它将不能从PQ面直接折射出来。

正确答案

解:(1)在PQ面上的入射角

由几何关系可得θ2=60°

折射率

(2)临界角

从OP面射入玻璃体的光,在PQ面的入射角等于临界角时,刚好发生全反射而不能从PQ面直接射出。设光在OP面的入射点为M,在PQ面的反射点为N

 

至少向上平移的距离

1
题型:简答题
|
简答题

一赛艇停在平静的水面上,赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1=0.6m,尾部下端Q略高于水面;赛艇正前方离赛艇前端S1=0.8m处有一浮标,示意如图。一潜水员在浮标前方S2=3.0m处下潜到深度为h2=4.0m时,看到标记刚好被浮标挡住,此处看不到船尾端Q;继续下潜△h=4.0m,恰好能看见Q。求

(1)水的折射率n;

(2)赛艇的长度l。(可用根式表示)

正确答案

解:(1)设过P点光线,恰好被浮子挡住时,入射角、折射角分别为α、β,则:

 ①、 ②、 ③

由①②③得:

(2)潜水员和Q点连线与水平方向夹角刚好为临界角C,则:

 ④、

由④⑤得:

1
题型:简答题
|
简答题

半径为R的透明圆柱体固定于地面上,透明体对红光的折射率为n=2,如图所示。今让一束平行于地面的红光射向圆柱体左侧,经折射红光照射到右侧地面上,求圆柱体右侧地面上的黑暗部分长度。

正确答案

解:光线从圆柱体射出的临界角满足,则C=30°

地面上黑暗部分如图中阴影所示,其长度为

 

1
题型:简答题
|
简答题

一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯,下图为过轴线的截面图,调整入射角α,使光线恰好在水和空气的界面上发生全反射,已知水的折射率为,求sinα的值。

正确答案

解:当光线在水面处发生全反射时,有

当光线从左侧射入时,由折射定律

联立以上两式,代入数据可得

1
题型:简答题
|
简答题

一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱杯,下图为过轴线的截面图,调整入射角α,光线拾好在和空气接触的界面上发生全反射,已知水的折射角为,α的值。

正确答案

解:当光线在水面发生全放射时有

当光线从左侧射入时,由折射定律有

联立这两式代入数据可得

1
题型:简答题
|
简答题

【选修3-4选做题】

如图所示,一个横截面为直角三角形的三棱镜,∠A=30°,∠C= 90°。三棱镜材料的折射率是n=,一条与BC面成θ=30°角的光线射向BC面,经过AC边一次反射从AB边射出。求:

(1)求光在三棱镜中的速度;

(2)求从AB边射出的光线与AB边的夹角。

正确答案

解:(1)由折射率公式得

代入数据解得

(2)在BC界面,由折射定律得

得r=30°,光线射到AC界面上的入射角为60°

因为,有C<60°

故光线在AC界面发生全反射再经AB界面折射若出射角为α,则

得α=60°

则出射光线与AB面的夹角β=90°-α=30°

下一知识点 : 棱镜和透镜
百度题库 > 高考 > 物理 > 全反射:光导纤维

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/10
  • 下一题