- 全反射,临界角
- 共282题
开学初,小源到建设银行营业网点兑换了此前在网上预约的中国高铁纪念币。这枚纪念币由中国人民银行发行,面额10元,每人限兑20枚,且需要提前预约。小源打算与班上同学分享自己的喜悦。他可以向大家这样介绍
①纪念币面额和实际购买力都是由中国人民银行规定的
②纪念币可以直接购买商品,也具有支付手段等货币职能
③纪念币发行量有限,具有一定的收藏价值和升值空间
④纪念币不能与同面额人民币等值流通,必须在规定时间地点使用
正确答案
解析
①错误,国家无权规定纪念币的实际购买力;④错误,纪念币与同面额人民币等值流通,在任何时间地点都可使用;由中国人民银行发行的纪念币属于法定货币,可以直接购买商品,也具有支付手段等货币职能,因其发行量有限,具有一定的收藏价值和升值空间,故②③正确。
知识点
(9分)某种光学元件由两种不同透明物质Ⅰ和透明物质Ⅱ制成,其横截面如图所示,O为AB中点,=30o,半圆形透明物质Ⅰ的折射率为n1=
,透明物质Ⅱ的折射率为n2。一束光线在纸面内沿O点方向射入元件,光线与AB面垂线间的夹角为θ,通过观察发现此时从AC面恰好无光线射出,在BC面有光线垂直射出。求:
①该透明物质Ⅱ的折射率n2;
②光线在透明物质Ⅱ中的传播速度大小;
③光线与AB面垂线间的夹角θ的正弦值。
正确答案
① ②
③
试题分析:①由题意可知,光线射向AC面恰好发生全反射,反射光线垂直于BC面从棱镜射出,光路图如下图。
设该透明物质的临界角为C,由几何关系可知……………1分
……………1分
得: …………………………1分
②由 ……………1分
得:……………………………………1分
③由几何关系得:r=30°…………(1分)
由相对折射率定义得:光由透明物质Ⅰ射入透明物质Ⅱ时,相对折射率:
(1分)
(1分)
解得: (1分)
(10分)直角玻璃三棱镜置于空气中。已知∠A=60°,∠C=90°,棱镜的折射率n=,一束极细的光束于AC的中点D垂直AC面入射,AD=a,求:
(1)光从进入棱镜到它第一次射入空气时的折射角;
(2)光从进入棱镜到它第一次射入空气时所经历的时间(设光在真空中传播速度为c)。
正确答案
(1) r=45°.
(2)
(1)光从玻璃到空气全反射的临界角的正弦,所以C=45°.2分
当光线到达AB面时,入射角为60°,大于临界角C,故发生全反射.
反射光线到达BC面时,如图所示,入射角i=30°
由nsini=sinr,得
所以光从棱镜第一次射入空气时的折射角r=45°.2分
(2)光在棱镜中的传播速度 2分
走过的路程 2分
光在棱镜中的传播时间 1分
(10分)、如图所示abc是一块用折射率n=2的玻璃制成的透明体的横截面,ab是半径为R的圆弧,ac边与bc边垂直,∠aOc=60°.当一束平行黄色光垂直照到ac上时,ab部分的外表面只有一部分是黄亮的,其余是暗的.那么黄亮部分的弧长为多少.
正确答案
πR/6
假定光线MN射到ab界面上时恰好发生了全反射,则MN上方的光线一定在界面ab上发生了全反射,
因此只有射到界面Nb上的光线才能射出玻璃,
界面Nb部分是亮的.
由sinC=1/n得∠C=30°…………………………(5分)
由几何关系知θ=30°,所以弧Nb的长度:…………(2分)
s=30°/360°×2πR=πR/6……………………………(3分)
所以黄亮部分的弧长是πR/6。
如图所示为一巨大的玻璃容器,容器底部有一定的厚度,容器中装一定量的水,在容器底部有一单色点光源,已知水对该光的折射率为,玻璃对该光的折射率为1.5,容器底部玻璃的厚度为d,水的深度也为d。
求︰①这种光在玻璃和水中传播的速度
②水面形成的光斑的面积(仅考虑直接由光源发出的光线)
正确答案
(1) (2)
试题分析:①由得光在水中的速度为
,(1分)
光在玻璃中的速度为 (1分)
②如图所示:光恰好在水和空气的分界面发生全反射时
, (2分)
在玻璃与水的分解面上,由得
,(3分)
则光斑的半径 (1分)
面积(1分)
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