光的折射定律
共1641题

光的折射定律
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热门试卷

题型：简答题

简答题

半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线．足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与MN垂直．一束复色光沿半径方向与OO′成θ=30°角射向O点，已知复色光包含有折射率从n1=到n2=的光束，因而光屏上出现了彩色光带．

（ⅰ）求彩色光带的宽度；

（ⅱ）当复色光入射角逐渐增大时，光屏上的彩色光带将变成一个光点，求θ角至少为多少？

正确答案

（ⅰ）由折射定律

n=，n2=

代入数据，解得：

β1=45°，β2=60°

故彩色光带的宽度为：Rtan45°-Rtan30°=（1-）R

（ⅱ）当所有光线均发生全反射时，光屏上的光带消失，反射光束将在PN上形成一个光点．即此时折射率为n1的单色光在玻璃表面上恰好先发生全反射，故

sinC==

即入射角θ=C=45°

答：（ⅰ）彩色光带的宽度为（1-）R；

（ⅱ）当复色光入射角逐渐增大时，光屏上的彩色光带将变成一个光点，θ角至少为45°．

题型：简答题

简答题

一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30°，斜边AB=a，棱镜材料的折射率为n=．在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜。画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况)。

正确答案

（1）光线射入棱镜位置如下图所示

出射点在AB边上离A点的位置。

（2）光线射入棱镜位置如下图所示

出射点在BC边上离B点的位置。

设入射角为i，折射角为r，由折射定律得由已知条件及①式得r=30°如果入射光线在法线的右侧，光路图如图(1)所示。

设出射点为F，由几何。系可得。 ③

即出射点在AB边上离A点的位置。

如果入射光线在法线的左侧，光路图如图(2)所示。

设折射光线与AB的交点为D。

由几何关系可知，在D点的入射角=60°。 ④

设全反射的临界角为，则。 ⑤

由⑤和已知条件得.⑥因此，光在D点全反射。设此光线的出射点为E，由几何关系得

.⑦.⑧联立③⑦⑧式得.即出射点在BC边上离B点的位置。

题型：简答题

简答题

(17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1所示．求该光波的频率．

（2）图2表示一截面为直角三角形的棱镜ABC，∠A = 30o，斜边AB＝a．棱镜材料的折射率为n =．在此截面所在的平面内，一条光线以45o的入射角从AC边的中点M射入棱镜，求射出的点的位置（要求作出光路图，不考虑光线沿原路返回的情况）．

正确答案

（1）

（2）

（1）

（2）

①法线右侧 ②左侧

全反射

在E点出射

题型：简答题

简答题

如图所示，M是一块平面镜，位于透明液体之中，镜面水平向上放置，一细束光线竖直向下射来，穿过液体射到平面镜上，现将平面镜绕水平轴转动角，光线经平面镜反射后在液面处分成两束，这两束光线恰好垂直，求；

（1）该液体的折射率；

（2）要使光线经平面镜反射后在液面处恰好发生全反射，平面镜由镜面水平向上的位置绕水平轴转动的角度（用反三角函数表示）

正确答案

，

此题要特别注意平面镜绕水平轴转动角后，反射光线与入射光线的夹角为，然后依题意作出如下图所示的光路图，由图可知，光线经平面镜反射后在液面处的入射角为，折射角为。

（图3分）

据折射定律可求得该透明液体的折射率为

（3分）

（2）要恰好发生全反射的临界角为：

（3分）

平面镜由镜面水平向上的位置绕水平轴转动的角度为：

（3分）

题型：简答题

简答题

光线从真空射入某介质时，若光线与介质表面的夹角为30°，反射光线与折射光线刚好垂直，则该介质的折射率为___________.

正确答案

1.732

光线从真空入射到介质时的入射角为60°，折射角30°，所以折射率n=sin60°/sin30°=1.732.

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