- 光的折射:折射率
- 共2037题
为了测定水的折射率,某同学将一个高32cm,底面直径24cm的圆筒内注满水,如图所示,这时从P点恰能看到筒底的A点.把水倒掉后仍放在原处,这时再从P点观察只能看到B点,B点和C点的距离为18cm.由以上数据计算得水的折射率为多少?
正确答案
试题分析:当光线从介质射向空气时,
由几何关系,,
则,则
点评:在分析光的折射问题时,一般步骤是:画光路图,结合几何知识求解,
一束光从空气射向折射率为的某种介质,若反射光线与折射光线垂直,则入射角为______,真空中的光速为c,则光在该介质中的传播速度为______。
正确答案
60°,
如图所示,为玻璃材料制成的一棱镜的截面图,一细光束从圆弧AB的中点E点沿半径射入棱镜后,恰好在圆心O点发生全反射,经CD面反射,再从圆弧的F点射出,已知,OA=a,OD=.求:
①出射光线与法线夹角的正弦值
②光在棱镜中传播的时间.
正确答案
① ,②
试题分析:①做出光路图如图.
根据几何关系可知,临界角为C=450 …………………. (1分)
根据全反射定律得, …………………. (1分)
,
…………………. (1分)
根据折射定律得,
解得, …………………. (1分)
② 光在棱镜中的传播速度…………………. (1分)
由几何知识得,光线传播的长度为…………………. (1分)
光在棱镜中传播的时间…………………. (1分)
如图所示,某透明液体深1m ,一束与水平面成30°角的光线从空气射向该液体,进入该液体的光线与水平面的夹角为45°。试求:
(1)该液体的折射率;
(2)进入液体的光线经多长时间可以照到底面。
正确答案
(1)(2)
×10-8s
试题分析:(1)因为入射角i=90°-30°=60° 折射角r=90°-45°=45°
所以n==
=
(2)光在液体中传播的时间:位移s==
m
速度v==
×108m/s 所以t=
=
×10-8s
点评:本题是几何光学中基本问题,是和
的综合应用,比较简单.
如图所示,直角玻璃三棱镜置于空气中,已知;一束极细的光于AC边的中点垂直AC面入射,
,棱镜的折射率为
,求光第一次从BC面射出时:
①光的折射角.
②光在棱镜中传播的时间(设光在真空中传播速度为c)
正确答案
①②
在阳光照射下,充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹,彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射,再折射后形成的光的折射发生在两种不同介质的____上,不同的单色光在同种均匀介质中____不同。
正确答案
界面;折射率
(1)下面有关光的干涉现象的描述中,正确的是 ( )
(2)(10分)如图所示,某透明液体深1m,一束与水平面成300角的光线从空气射向该液体,进入该液体的光线与水平面的夹角为450。试求:
①该液体的折射率;
②进入液体的光线经多长时间可以照到底面。
正确答案
(1)BD(2)
试题分析:(1)根据公式,光的双缝干涉实验中,条纹间距与波长成正比,所以在光的双缝干涉实验中,将入射光由绿光改为紫光,绿光波长长,则条纹间隔将变窄,选项A错误. .选项B是发生薄膜干涉,形成彩色条纹,所以选项B正确.相干波必须满足频率相等,所以C错误,光的干涉现象说明光是一种波,选项D正确,故选BD
(2)解:(1)因为入射角
折射角
(2)光在液体中传播时:
位移
m
速度
m/s
所以:s
点评:在研究光的折射规律时,需要先画出光路图,然后根据几何知识分析解题
一束单色光斜着射向并穿过一厚度为d的玻璃砖。已知该玻璃砖对单色光的折射率为n,单色光的入射角为a,光在真空中的传播速度为C。求:
(1)若入射角a=60°,且已知。求该色光经玻璃砖折射后的折射角
(2).该色光穿过玻璃砖所用的时间与入射角a和折射率n的关系。
正确答案
(1)θ=30°(2)
(1) 该色光的折射角θ,根据折射定律θ=30°
(2)光透过玻璃所走路程为s,所用时间为t,则:
本题考查光的折射现象,根据折射定律判断折射角,画出光路图,由公式求出光在该介质中的速度,以及根据几何关系求出路程,从而求得时间
(10分)
(1)在海中航行的轮船,受到大风大浪冲击时,为了防止倾覆,应当改变航行方向和__________,使风浪冲击力的频率远离轮船摇摆的__________。
(2)光纤通信中,光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的_________现象.要产生这种现象,必须满足的条件是:光从光密介质射向_________,且入射角等于或大于_________。
正确答案
(1)速度大小,频率(2)全反射,光疏介质,临界角
如答案
(2011年山东济南模拟)如图12-1-17所示,置于空气中的一不透明容器内盛满某种透明液体.容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0 cm长的线光源.靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板,另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜,用来观察线光源.开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分.将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时,通过望远镜刚好可以看到线光源底端.再将线光源沿同一方向移动8.0 cm,刚好可以看到其顶端.求此液体的折射率n.
图12-1-17
正确答案
1.25
如图,若线光源底端在A点时,望远镜内刚好可看到线光源的底端,则有:∠AOO′=α,其中α为此液体到空气的全反射临界角,由折射定律得:sinα=,同理,线光源顶端在B1点时,望远镜内刚好可看到线光源的顶端,则∠B1OO′=α
由图中几何关系得:
sinα=
解得:=
由题给的条件可知=8.0 cm,
=6.0 cm.
代入上式得n=1.25.
答案:1.25
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