- 光的反射定律
- 共81题
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一性,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甲所示,求该光波的频率。
(2)图乙表示两面平行玻璃砖的截面图,一束平行于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
解:(1)设光在介质中的传播速度为v,波长为λ,频率为f,则
①
②
联立①②式得
从波形图上读出波长λ=4×10-7 m,代入数据解得f=5×1014 Hz
(2)光路如图所示
如图所示,一束光线以60º的入射角照射到水平放置的平面镜上,反射后射到平面镜上方与平面镜平行的光屏上P点。现在将一块上下表面平行的透明玻璃砖 放到平面镜M上,则进入玻璃砖的光线经平面镜反射后再从玻璃砖的上表面射出,打到光屏上的另一点Q点(图中未画出),Q与P相比较向左平移了cm,已知玻璃砖的折射率n=
,光在真空中的传播速度c=3×108m/s。求:①玻璃砖的厚度;②光在玻璃砖中运动时间。
正确答案
(1)1.5m;(2)
试题分析:设玻璃砖的厚度为d,光线进入玻璃砖后的折射角为r, 光路图如下图所示
由折射定律得
r=30°
由几何关系可知
解得d=1.5cm
设光线射入玻璃砖至平面镜的距离为x,,
所以,
如图所示,液体的临界角C=45°,液面上有一点光源S,发出一束光垂直入射到水平放置于液体中且距液面为d的平面镜M上,当平面镜M绕垂直过中心O的轴以角速度ω做逆时针匀速转动时,液面上的观察者发现水面上有一光斑掠过,则观察者观察到的光斑在水面上掠过的最大速度为_____________。
正确答案
4ωd
(9分)由透明体做成的三棱柱,横截面为有一个锐角为300的直角三角形,如图乙所示,AC面镀膜,经透明体射到AC面的光只能反射。现有一束光从AB面的D点垂直AB面射入透明体,经AC面E点反射后从BC面射出透明体,出射光线与BC面成300角
①求该透明体的折射率;
②若光线从BC面的F点垂直BC面射入透明体,经AC面E点反射后从AB面射出透明体,试画出经E点后的光路图,并标明出射光线与AB面所成夹角的角度(不用列式计算)。
正确答案
① n=
②
试题分析:①如图,由几何关系
θ1=300,θ2=600 (2分)
由折射定律
n==
(2分)
②光路图如上图,(未标箭头扣2分,未标明出射光线与AB面所成夹角的角度的扣2分) (5分)
图中,△ABC为一等腰直角玻璃镜的主截面,令一束单色光DE平行于AB面自AC面射入,经AB面反射后从BC面射出,为光线FG;光线DE和FG的走向均可由插针法确定,试用几何作图法在图中准确画出在棱镜内的光路走向(含辅助线).
正确答案
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