光的折射定律_章节学习

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题型：简答题

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简答题

如图所示，两面平行的玻璃砖下表面涂有反射物质，一束单色光与玻璃砖的上表面成30°角入射，在其右端垂直标尺上形成了A、B两个光斑，A、B间距为4cm，已知玻璃砖的折射率为，画出形成两光斑的光路图，并求此玻璃砖的厚度d．

正确答案

光路图如图

光束入射角由i=90°-30°=60°由n=得：r=30°

由几何关系有：CEsin30°=ABsin60°且CE=2dtanr

代入数据解得：d=6cm

答：玻璃砖的厚度为6cm．

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题型：简答题

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简答题

如图所示为一直角棱镜ABC，光从空气中以入射角θ从AB面上的P点进入棱镜，在AC面恰无光线射出．

①求棱镜的折射率．

②要使该光线能从AC面射出，说明θ角应如何变化？

正确答案

①由折射定律得：n=

由题可知光线在AC面上恰好发生全反射，入射角等于临界角C．

由几何知识有：r+C=90°

根据临界角公式有 sinC=

联立解得：n=

②要有光线从AC面射出，则光线在AC界面上的入射角应减小，AB界面上的折射角r要增大，根据n=知，入射角θ应增大．

答：

①棱镜的折射率为．

②要使该光线能从AC面射出，θ角应增大．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知OA＝，该球体对蓝光的折射率为。则：

（1）它从球面射出时的出射角β为多少？

（2）若换用一束红光同样从A点射向该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点在C的哪侧？

正确答案

解：（1）设入射角为α，由几何关系可知：sinα＝

由n＝可得：sinβ＝nsinα＝

所以：β＝60°

（2）由于红光的频率小于蓝光的频率，所以红光的折射率小于蓝光的折射率，因入射角相同，由n＝可知红光的折射角小于蓝光的折射角，所以红光从球体射出后落到水平面上形成的光点在C的右侧

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题型：简答题

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简答题

安全门上的观察孔，直径d=4cm，门的厚度L=3.464cm，为了扩大向外观察的范围，在孔中嵌入折射率为的圆柱形玻璃，圆柱体轴线与门面垂直，如图所示．从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的夹角称做视场角．求：嵌入玻璃后的视场角．

正确答案

设折射角为α．作出光路图如图所示．

由几何关系解得

tanα====

则得α=30°

由光的折射规律得 n=

代入解得θ=60°

所以嵌入玻璃后的视场角为2×60°=120°．

答：嵌入玻璃后的视场角为120°．

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题型：简答题

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简答题

安全门上的观察孔，直径d=4cm，门的厚度L=3.464cm，为了扩大向外观察的范围，在孔中嵌入折射率为的圆柱形玻璃，圆柱体轴线与门面垂直，如图所示．从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的夹角称做视场角．求：嵌入玻璃后的视场角．

正确答案

设折射角为α．作出光路图如图所示．

由几何关系解得

tanα====

则得α=30°

由光的折射规律得 n=

代入解得θ=60°

所以嵌入玻璃后的视场角为2×60°=120°．

答：嵌入玻璃后的视场角为120°．

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正确答案

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