- 光的折射定律
- 共1641题
B.(选修3-4试题)
(1)下列说法正确的是______
A.泊松亮斑有力地支持了光的微粒说,杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说.
B.从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图象信号的过程称为解调
C.当波源或者接受者相对于介质运动时,接受者往往会发现波的频率发生了变化,这种现象叫多普勒效应.
D.考虑相对论效应,一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度小
(2)如图1所示,真空中有一顶角为75°,折射率为n=的三棱镜.欲使光线从棱镜的侧面AB进入,再直接从侧面AC射出,求入射角θ的取值范围为______.
(3)一列向右传播的简谐横波在某时刻的波形图如图2所示.波速大小为0.6m/s,P质点的横坐标x=96cm.求:
①波源O点刚开始振动时的振动方向和波的周期;
②从图中状态为开始时刻,质点P第一次达到波峰时间.
正确答案
(1)A、泊松亮斑是波的衍射现象,证明光具有波动性,泊松亮斑和杨氏干涉都有力地支持了光的波动说.故A错误.
B、解调是从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图象信号的过程.故B正确.
C、当波源或者接受者相互靠近或远离时,接受者会发现波的频率发生了变化,这种现象叫多普勒效应.故C正确.
D、根据相对论效应尺缩效应得知,沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度小.故D正确.
故选BCD
(2)设光恰好在AC面上发生全反射时入射角为θ.
由sinC==
,得临界角C=45°
由几何知识得:AB面上折射角r=30°
由折射定律得n=,解得,α=45°
当入射角增大时,光线在AC面的入射角减小,故入射角在45°<θ<90°范围时,光线从棱镜的侧面AB进入,再直接从侧面AC射出.
(3)①波源O点刚开始振动时的振动方向向下,周期T==0.4s
②当图中x=6cm处的波峰状态传到P点时,P点第一次达到波峰,则质点P第一次达到波峰时间:t==
=1.5s故答案为:
(1)BCD
(2)45°<θ<90°.
(3)①波源O点刚开始振动时的振动方向向下,周期为0.4s.
②质点P第一次达到波峰时间为1.5s.
(1)如图所示为某介质中一列简谐横波的图象,若波的周期为2.0s,a、b、c为介质中三个相同的质点。以下说法正确的是
[ ]
A.波的传播速度为4m/s
B.若这一时刻b点的速度方向沿y轴正方向,则波沿x轴负方向传播
C.图示时刻质点a、b、c的加速度大小之比为1∶2∶3
D.经过l.0s,质点a、b、c通过的路程均为60cm
(2)一半径为R的1/4球体放置在水平面上,球体由折射率为的透明材料制成。现有一束位于球心O的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从竖直表面射出,如图所示,已知入射光线与桌面的距离为
。求出射角θ。
正确答案
(1)ABC
(2)θ=60°
(1)A、B为同一波源发出的两列波,某时刻在不同介质、相同距离上的波形如图所示,则两列波的波速之比vA:vB是______________;
A.1:3
B.1:2
C.2:1
D.3:1
(2)如图所示,半圆形玻璃砖的半径为R,光屏PQ置于直径的右端并与直径垂直,一复色光与竖直方向成α=30°角射入玻璃砖的圆心O,由于复色光中含有两种单色光,故在光屏上出现了两个光斑,玻璃对两种单色光的折射率分别为n1=和n2=
,求:
①这两个光斑之间的距离;
②为使光屏上的光斑消失,复色光的入射角至少为多少?
正确答案
(1)C
(2)①作出光路图如图
由折射定律有:n1=,n2=
代入数据得:β1=45°,β2=60°
故有AB=PA-PB=-
=(1-
)R
②当两种色光在界面处均发生全反射时光斑消失,随入射角α增大,玻璃对折射率为n2的色光先发生全反射,后对折射率为n1的色光发生全反射
故sinC==
所以α=C=45°
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-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表示两面平行玻璃砖的截面图,-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
(1)设光在介质中的传播速度为v,波长为λ,频率为f,则f=,v=
,
联立两式得f=,从波形图上读出波长λ=4×10-7m,
代入数据解得f=5×1014Hz.
该光的频率为5×1014Hz.
(2)光线从AC面射入时,折射光线与第一条光线平行,射到CD面上;
由sinC=可知,临界角为45°,光路如图所示,到达CD边时一定会发生全反射,故从BD边射出,故光路图所图所示:
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
解:(1)设光在介质中的传播速度为v,波长为λ,频率为f,则
①
②
联立①②式得
从波形图上读出波长λ=4×10-7 m,代入数据解得f=5×1014 Hz
(2)光路如图所示
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