- 光的反和折射
- 共102题
如图听示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形玻璃缸底有一发光小球,则:( )
正确答案
解析
略
知识点
以往,已知材料的折射率都为正值。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可以为负值,称为负折射率材料。位于空气中的这类材料,入射角与折射角依然满足 但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)。若该材料对于电磁波的折射率,正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是
正确答案
解析
略
知识点
(1)一光线以很小的入射角射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃,求出射光线与入射光线之间的距离(很小时。)
(2)右图为某一报告厅主席台的平面图,AB是讲台,、 是与讲台上话筒等高的喇叭,它们之间的相互位置和尺寸如图所示,报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫,为了进免啸叫,话筒最好摆放在讲台上适当的位置,在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消。已知空气中声速为340m/s,若报告人声音的频率为136Hz,问讲台上弃家经商的位置有多少个?
正确答案
见解析
解析
(1)
如图,设光线以很小的入射角入射到平板玻璃表面上的A点,折射角为,从平板玻璃另一表面上的B点射出。设AC为入射光线的延长线。由折射定律和几何关系可知,它与出射光线平行。过B点作,交于D点,则的长度就是出射光线与入射光线之间的距离,由折射定律得
①
由几何关系得 ②
③
出射光线与入射光线之间的距离为
④
当入射角很小时,有
由此及①②③④式得 ⑤
评分参考:本题共6分,①②③④式各1分,⑤式2分。
(2)相应于声频的声波的波长是
①
式中是空气中的声速。在右图中,O是AB的中点,P是OB上任一点。将表示为 ②
式中为实数,当时,从两个喇叭来的声波因干涉而加强;当时,从两个喇叭来的声波因干涉而相消。由此可知,O是干涉加强点;对于B点,
③
所以,B点也是干涉加强点。因而O、B之间有两个干涉相消点,由对称性可知,AB上有4个干涉相消点。
知识点
如题20图所示,空气中有一折射率为的玻璃柱体,其横截而是圆心角为90o,、半径为R的扇形OAB、一束平行光平行于横截面,以45o入射角射到OA上,OB不透光,若考虑首次入射到圆弧上的光,则 上有光透出的部分的弧长为
正确答案
解析
根据折射定律,可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30°。过O的光线垂直入射到AB界面上点C射出,C到B之间没有光线射出;越接近A的光线入射到AB界面上时的入射角越大,发生全反射的可能性越大,根据临界角公式得临界角为45°,如果AB界面上的临界点为D,此光线在AO界面上点E入射,在三角形ODE中可求得OD与水平方向的夹角为180°-(120°+45°)=15°,所以A到D之间没有光线射出。 由此可得没有光线射出的圆弧对应圆心角为90°-(30°+15°)=45°,为。
知识点
如图,一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖,O点为该玻璃砖截面的圆心,下图能正确描述其光路图的是( )
正确答案
解析
略
知识点
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