- 光的折射：折射率
- 共2037题
如图为一个半圆形玻璃砖的截面图，O为圆心，MM′⊥AB．一束单色光沿NO方向射入，折射光线为ON′，ON与OM的夹角为30°，ON′与OM′的夹角为45°，半圆形玻璃砖的半径R=3.0m，真空中的光速为c=3.0×108m/s．求当该单色光束沿与OM夹角为60°的PO方向射入时，从入射到第一次射出玻璃砖传播的时间．
正确答案
玻璃的折射率为n=
所以C=45°，当光以60°角入射时在AB面发生全反射，
光在玻璃中的速度V=
则从入射到第一次射出玻璃砖传播的时间为t=
答：从入射到第一次射出玻璃砖传播的时间为2
一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1=0.6m，尾部下端Q略高于水面，赛艇正前方离赛艇前端s1=0.8m处有一浮标，示意如图．一潜水员在浮标前方s2=3.0m处下潜到深度为h2=4.0m时，看到标记刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q，继续下潜△h=4.0m，恰好能看见Q．求：
（1）水的折射率n；
（2）赛艇的长度1．（可用根式表示）
正确答案
（1）设过P点光线，恰好被浮子挡住时，入射角、折射角分别为α、β，则：
sinα=
sinβ=
则水的折射率为 n=
由①②③联立，代入数据解得：n=
（ ii）潜水员和Q点连线与竖直方向的夹角刚好为临界角C，则：sinC=
则得 cotC=
又由几何知识解得：cotC=
由④⑤得：l=（
答：
（1）水的折射率n是
（2）赛艇的长度1为（
如图所示，透明介质球的半径为R，光线DC平行于直径AB射到介质球的C点，DC与AB的距离H=0.8R．
（1）试证明：DC光线进入介质球后，第一次再到达介质球的界面时，在界面上不会发生反射（要求说明理由）；
（2）若DC光线进入介质球后，第二次再到介质球的界面时，从球内折射出的光线与入射光线DC平行，求介质球的折射率．
正确答案
（1）如图DC光线进入介质球内，发生折射
（2）如图由几何知识得 sini=
光在球内发生反射，根据对称性作出光路图如右图所示，
由几何关系得：i=2r，由数学知识得：sinr=sin
故折射率n=
答：（1）证明略
（2）介质球的折射率为1.79．
（1）如图（甲）是测定玻璃折射率的实验示意图，其中AB、CD是根据插针法确定的入射光线和出射光线，请在图（甲）中标出需要测量的物理量，并写出计算玻璃折射率的表达式______（用直接测量的物理量表示）．
（2）如图（乙）所示，某同学在白纸上正确画出玻璃的两个界面ab和cd后，不慎碰了玻璃砖使它向ab方向平移了一些，若实验操作都正确，则测出的n值将______．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
正确答案
（1）可以用量角器直接测量出入射角与折射角，如左图：
则根据折射定律n=
也可以采用单位圆法处理，如上图右图：
根据折射定律以及几何知识易得：n=
（2）利用作图法，分析不慎碰了玻璃砖ab面比实际侧面向外侧平移时，入射角和折射角与实际值的关系，由折射定律分析误差情况：
由图可以看出折射角大小不变，故测量的折射率n值不变；
故答案为：（1）n=
某种色光在真空中的频率为ν，波长为λ，速度为c，射入折射率为n的介质后，其频率为______、波长为______，速度为______．
正确答案
光从一种介质进入另一种介质时，频率不变，则射入折射率为n的介质后，光的频率仍为γ．
由n=
由n=
n=
则得光在介质中的波长λ′=
故答案为：ν，
在“测定玻璃折射率”的实验中，对一块两面平行的玻璃砖用“插针法”找出入射光线对应的折射光线，现在有甲、乙、丙、丁四位同学分别做出如图所示的四组插针结果，
（1）从图中看，肯定把针插错的同学是：
（2）测量结果准确度较高的同学是：
正确答案
乙；丁
本题考查光的折射知识。光从一种均匀介质射入另一种均匀介质时，光在两种均匀介质的交界面发生折射现象，遵循光的折射定律。光从空气射入其他物质时，入射角大于折射角；而光从其他物质射入空气时，则入射角小于折射角。①根据光的折射定律内容：入射光线与折射光线分居法线两侧，再结合上述分析可知，图中肯定把针插错的是乙同学②分析比较上面四图可知，测量结果准确度较高的是丁同学。
如图所示，一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P，现在将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上，则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出，打在光屏上的P′点（图中未标出），与原来P点相比向左平移了3.46cm，已知透明体对光的折射率为
正确答案
设透明介质的厚度为d．作出光路图如图所示．
根据折射定律得：n=
将n=
由题意及光路图得
△s=2dtanα-2dtanβ
代入解得，d=1.5cm
光在透明介质中的传播速度为v=
答：光在透明体里运动的时间为2×10-10s．
一半圆形玻璃砖，玻璃的折射率为
正确答案
设光线射到玻璃砖圆弧面时入射角为i，折射角为r，玻璃砖的半径为R，则由几何知识得
sini=
所以 i=30°
根据折射定律得
n=
sinr=nsini=
由几何知识得 θ=r-i=30°
故M、N射出玻璃砖后的相交点距O点的距离为OC=2Rcos30°=
答：M、N射出玻璃砖后的相交点距O点的距离为
如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°。己知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。求此玻璃的折射率。
正确答案
如图所示，半圆玻璃砖的半径R=10cm，折射率为n=
正确答案
解：光路如图所示，两个光斑S1、S2之间的距离为
扫码查看完整答案与解析