- 光的折射:折射率
- 共2037题
光盘上的信息通常是通过激光束来读取的。若激光束不是垂直入射到盘面上,则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向。如图所示为一束激光(红、蓝混合)入射到光盘面上后的折射情况。则下列说法中正确的是
[ ]
正确答案
如图所示,一束光从空气中射向折射率n=的某种玻璃的表面,i表示入射角,则下列说法中不正确的是
[ ]
正确答案
丁香除温肾助阳外,又能
正确答案
解析
丁香【功效】温中降逆,温肾助阳。
在透明均匀介质内有一球状空气泡,一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡,A为入射点,之后a、b色光分别从C点、D点射向介质,如图所示.已知A点的入射角为30°,a色光的偏向角为45°(C点出射光线与入射光线的夹角),CD弧所对的sin圆心角为3°,则下列结论正确的是( )
正确答案
如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到F点.已知入射方向与边AB的夹角为θ=300,E、F分别为边BC的中点,则( )
正确答案
如图所示,真空中有一下表面镀反射膜的平行玻璃砖,其折射率n=.一束单色光与界面成θ=45°角斜射到玻璃砖表面上,最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现了两个光点A和B,A和B相距h=2.0cm.已知光在真空中的传播速度c=3.0×108m/s.试求:
①该单色光在玻璃砖中的传播速度.
②玻璃砖的厚度d.
正确答案
①由折射率公式n=
解得v==
×108m/s
②由折射率公式n=
解得sinθ2=,θ2=30°
作出如图所示的光路,△CDE为等边三角形,四边形ABEC为梯形,CE=AB=h.玻璃的厚度d就是边长h的等边三角形的高.
故d=hcos300=h=1.732cm
如图所示,有一圆筒形容器,高H=20cm,筒底直径为d=15cm,人眼在筒旁某点向筒内壁观察,可看到内侧深h=11.25cm.如果将筒内注满水,观察者恰能看到筒壁的底部.求水的折射率.
正确答案
设入射角r,折射角i,则sini=,sinr=
,
根据折射定律得,n==
=
=1.33.
答:水的折射率为1.33.
一半圆柱形透明物体横截面如图所示,地面AOB镀银,O表示半圆截面的圆心,一束光线在横截面内从M点入射,经过AB面反射后从N点射出。已知光线在M点的入射角为30°,∠MOA=60°,∠NOB=30°。求
(1)光线在M点的折射角;
(2)透明物体的折射率。
正确答案
解:(1)如图,透明物体内部的光路为折线MPN,Q、M点相对于底面EF对称,Q、P和N三点共线
设在M点处,光的入射角为i,折射角为r,,
。根据题意有
①
由几何关系得,,于是
②
且③
由①②③式得④
(2)根据折射率公式有⑤
由④⑤式得⑥
【选修3-4选做题】
如图所示,用折射率为压的透明物质做成内外半径分别为a=0.10 m、b=0.20 m的空心球,内表面涂上能完全吸光的物质,不考虑光在介质内部传播时的反射光线。当平行光射向此球时有一部分光经过球的折射能从球右侧射出,求这部分平行入射光束的横截面积。
正确答案
解:各角度符号如图中所示,先考虑从圆心正上方射入的光线光从透明介质射向空气时的临界角为C,有,可得C= 45°
可认为当光恰好从圆的最高点射入透明介质,其入射角为90°,折射角为θ。由折射定律可得,解得θ=45°
故此光线为能射入透明介质并能从右侧射出的光线的一个临界条件
当入射平行光折射进入透明介质后并恰好与内表面相切时有,则β=30°
此光可从球的右侧射出 由,得α=45°
由对称性可知,当平行光射向此球时有一部分光经过球的折射能从球右侧射出,这部分平行入射光束的横截面积S=πb2-π(bsinα)2可得S=0.0628 m2
【选修3-4选做题】
如图所示,△ABC为一直角三棱镜的截面,其顶角θ=30°,P为垂直于直线BCD的光屏,现一宽度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面,在屏P上形成一条宽度等于的光带,试作出光路图并求棱镜的折射率。
正确答案
解:
平行光束经棱镜折射后的出射光束仍是平行光束,如图所示。图中θ1、θ2为AC面上入射角和折射角,根据折射定律,有nsin θ1=sin θ2
设出射光线与水平方向成 α角,则θ2=θ1+α
由于
所以
而
所以tan α=
可得α=30°,θ2=60°,所以。
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