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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

频率不同的两束单色光1和2 以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如右图所示,下列说法正确的是

A单色光1的波长小于单色光2的波长

B在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2 的传播速度

C单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间

D单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角

正确答案

A,D

解析

解析:由折射光路知,1光线的折射率大,频率大,波长小,在介质中的传播速度小,产生全反射的临界角小,AD对,B错。,在玻璃种传播的距离为,传播速度为,所以光的传播事件为,1光线的折射角小,所经历的时间长,C错误。

知识点

光的反和折射全反射
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

关于下列光学现象,说法正确的是

A水中蓝光的传播速度比红光快

B光从空气向射入玻璃时可能发生全反射

C在岸边观察前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要深

D分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验,用红光时得到的条纹间距更宽

正确答案

C,D

解析

红光的折射率小,传播速度大,A错的;光从光密介质射向光疏介质时才会发生全反射,B错的;由于光的折射,在岸边观察 水中的鱼,鱼的实际深度比看到的要深,C对的;由条纹间距△x=λ得,红光的折射率小,波长大,所以条纹间距宽,D对。

知识点

光的反和折射全反射双缝干涉的条纹间距与波长的关系
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

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

见解析。

解析

(1)设光在介质中的传播速度为v,波长为λ,频率为f,则

联立得

从波形图上读出波长λ=4×10-7m,代入数据解得f=5×1014Hz

(2)光路图如图所示:

知识点

波的图象光的反和折射全反射
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题型:简答题
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简答题 · 15 分

(1)(6分)如图所示是一列简谐波在t=0时的波形图象,波速为v=10 m/s,此时波恰传到I点,下列说法中正确的是________(填入正确选项前的字母,选对1个给3分,选对2个给4分,选对3个给6分;每选错一个扣3分,最低得分为0分)。

A. 此列波的周期为T=0.4 s

B. 质点B、F在振动过程中位移总是相等

C. 质点I的起振方向沿y轴负方向

D. 当t=5.1 s时,x=10 m的质点处于平衡位置处

E. 质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同

(2)(9分)桌面上有一玻璃圆锥,圆锥的轴(图中的虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,此三角形的边长为L,如图所示,有一半径为的圆柱形平行光束垂直底面射到圆锥上,光束的中心轴与圆锥的轴重合,已知玻璃圆锥的折射率为,求:

①光在玻璃圆锥中的传播速度;

②光束在桌面上形成光斑的面积。

正确答案

(1)ABC 

(2)①1.73×108 m/s;②

解析

(1)从图象中可以看出,波长为λ=4 m,周期T==0.4 s,A对;质点B、F是同处在波峰的两个点,它们的振动步调完全相同,在振动过程中位移总是相等,B对;各点的起振方向都一样,此时I点刚起振且起振方向沿y轴负方向,C对;当t=5.1 s时,x=10 m的质点处于负的最大位移处,D错;从图象中可以看出质点A、C、E、G、I在该时刻的位移都是零,由于波的传播方向是向右的,容易判断出质点A、E、I的速度方向是向下的,而质点C、G的速度方向是向上的,因而这五个点的位移不总是相同,E错。

(2)①由n= (2分)

解得:v=1.73×108 m/s(1分)

②光路如图,

由几何知识可得,

光束边缘光线在侧面上的入射角θ1=60°

由n= (2分)

得折射角θ2=30°(1分)

又因为OA=

△OBE为等边三角形,所以BE=L-OA=

光斑半径R= (2分)

所以光斑面积S= (1分)

知识点

波的图象波长、频率和波速的关系光的反和折射全反射
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

半圆形玻璃砖横截面如图,AB为直径,O点为圆心,在该截面内有a、b两束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖,两入射点到O的距离相等,两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示,则a、b两束光(  )

A在同种均匀介质中传播,a光的传播速度较大

B以相同的入射角从空气斜射入水中,b光的折射角大

C若a光照射某金属表面能发生光电效应,b光也一定能

D分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距大

正确答案

A,C,D

解析

根据题意,a、b两束光在圆弧玻璃界面以相同入射角入射时b光发生了全反射而a光没有发生全反射,根据可知b光折射率大,根据折射率定义式可知B项错误;又根据可知b光在同一均匀介质中传播速度小于a光,A项正确;b光折射率大,其频率也大,则a光若能使某种金属发生光电效应,b光也一定能使该金属发生光电效应,C项正确;a光频率低则波长长,根据可知a光双缝干涉条纹间距大,D项正确。

知识点

光的反和折射全反射
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