- 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
(1)A、B为同一波源发出的两列波,某时刻在不同介质、相同距离上的波形如图所示,则两列波的波速之比vA:vB是______________;
A.1:3
B.1:2
C.2:1
D.3:1
(2)如图所示,半圆形玻璃砖的半径为R,光屏PQ置于直径的右端并与直径垂直,一复色光与竖直方向成α=30°角射入玻璃砖的圆心O,由于复色光中含有两种单色光,故在光屏上出现了两个光斑,玻璃对两种单色光的折射率分别为n1=和n2=
,求:
①这两个光斑之间的距离;
②为使光屏上的光斑消失,复色光的入射角至少为多少?
正确答案
(1)C
(2)①作出光路图如图
由折射定律有:n1=,n2=
代入数据得:β1=45°,β2=60°
故有AB=PA-PB=-
=(1-
)R
②当两种色光在界面处均发生全反射时光斑消失,随入射角α增大,玻璃对折射率为n2的色光先发生全反射,后对折射率为n1的色光发生全反射
故sinC==
所以α=C=45°
麦克斯韦在1865年发表的《电磁场的动力学理论》一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统-性,即光是电磁波.
(1)一单色光波在折射率为1.5的介质中传播,某时刻电场横波图象如图1所示,求该光波的频率.
(2)图2表示两面平行玻璃砖的截面图,-束平行于CD边的单色光入射到AC界面上,a、b是其中的两条平行光线.光线a在玻璃砖中的光路已给出.画出光线b从玻璃砖中首次出射的光路图,并标出出射光线与界面法线夹角的度数.
正确答案
(1)设光在介质中的传播速度为v,波长为λ,频率为f,则f=,v=
,
联立两式得f=,从波形图上读出波长λ=4×10-7m,
代入数据解得f=5×1014Hz.
该光的频率为5×1014Hz.
(2)光线从AC面射入时,折射光线与第一条光线平行,射到CD面上;
由sinC=可知,临界角为45°,光路如图所示,到达CD边时一定会发生全反射,故从BD边射出,故光路图所图所示:
一棱镜的截面为直角三角形ABC,∠A=30°,斜边AB=a.棱镜材料的折射率为n=.在此截面所在的平面内,一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜.画出光路图,并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况.)
正确答案
设入射角为i,折射角为r,由折射定律得:=n①
由已知条件i=45°,n=解得 r=30°②
(1)如果入射光线在法线的右侧,根据几何知识得知,光线与AB垂直,光路图如图所示.设出射点F,由几何关系可得
AF=a③
即出射点在AB边上离A点a的位置.
(2)如果入射光线在法线的左侧,光路图如图所示.设折射光线与AB的交点为D.
由几何关系可知,在D点的入射角
θ=60°④
设全反射的临界角为C,则
sinC=⑤
由⑤和已知条件得
C=45°⑥
因此,光在D点全反射.
设此光线的出射点为E,由几何关系得∠DEB=90°
BD=a-2AF⑦
BE=DBsin30°⑧
联立③⑦⑧式得
BE=a
即出射点在BC边上离B点a的位置.
答:如果入射光线在法线的右侧,出射点在AB边上离A点a的位置.如果入射光线在法线的左侧,出射点在BC边上离B点
a的位置.光路图如图所示.
半径为R的半圆形玻璃砖截面如图所示,O点为圆心,光线a沿半径方向进入玻璃后恰好在O点发生全反射,光线b平行于光线a,从最高点进入玻璃后折射到MN上的D点,已知光线a与MN的夹角为60°,求:
(1)玻璃的折射率n为多少?
(2)OD的长度是多少?
正确答案
(1)由题意得:临界角C=30°则:
n==
=2.
(2)光线b入射,由折射定律有:=n
得:sinr=,
所以:OD=Rtanr=
解得:OD=R.
答:(1)玻璃的折射率n为2;
(2)OD的长度是R
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