- 光的折射定律
- 共1641题
(9分)27.如图,MN是一条通过透明球体球心的直线。在真空中波长为λ0=400 nm的单色细光束AB平行于MN的射向球体,B为入射点, 若出射光线CD与MN的交点P到球心O的距离是球半径的倍,且与MN所成的角α=30°,求:此透明体折射率和单色光在透明球体中的波长。
正确答案
282nm
试题分析:连接OB 、BC,如图D-2。 在B点光线的入射角、折射角分别标为i、r,
在OCP中:有
解得:
(45°值舍)
进而可得: 2分
由折射率定义: 在B点有:
在C点有:
又 所以,i=45° 2分
又故r=30° 1分
因此,透明体的折射率 2分
(2)因为:,所以单色光在透明体中的波长
nm="282nm" 2分
如图示,一束光从空气沿与玻璃球直径AB成60°角的方向射入。已知玻璃球的折射率为,直径为D,光在空气中的速度为c。求进入玻璃球后光线与直径AB的夹角和在玻璃球中的传播时间。(不考虑光的反射)
正确答案
t=s/v=3D/2c
设玻璃球中光线与AB夹角为r,由折射定律, sini/sinr=n,
解得:sinr=0.5,r=30°。
光线在玻璃球中的路程s=Dcos30°=D。
光线在玻璃球中的速度v=c/n,
光线在玻璃球中的传播时间t=s/v=3D/2c。
(1)下列说法中正确的是______
A.光速不变原理是:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
B.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
C.在受迫振动中,驱动力的频率总是等于物体的固有频率
D.两列波相叠加时,振动加强区域与减弱区域应交替变化
(2)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播,波源位于坐标原点,在t=0时刻波源开始振动,在t=3s时刻的波形如图1所示,此时x=3m处的质点刚开始振动.则______A.波源开始振动时的方向沿y轴负方向
B.t=7s时,x=5m处的质点通过的路程为2cm
C.t=7s时,x=2m处的质点在波谷
D.t=7s时,x=6m处的质点在波峰
(3)如图2所示,一等腰直角三棱镜,放在真空中,AB=AC.在棱镜侧面AB左方有一单色光源S,从S发出的光线SD以60°入射角从AB侧面中点射入三棱镜,当它从侧面AC射出时,出射光线与棱镜侧面AC间的夹角为30°.求此三棱镜的折射率.
正确答案
(1)A、真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,若是非惯性参考系中,则不同.故A正确;
B、拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片,运用光的干涉,将反射过滤,以增加拍摄的清晰度.故B错误;
C、在受迫振动中,当驱动力的频率等于物体的固有频率,才能发生共振现象,不是总是相等的.故C错误;
D、两列波相叠加时,振动方向相同的为振动加强区域,振动方向相反的为减弱区域,它们是相互交替出现.故D错误;
(2)在t=3s时刻的波形如图1所示,
根据“逆向描波法”,由波的传播方向来确定质点的振动方向,可知,波刚传播到x=3m处,此处的质点沿y轴正方向运动,因此波源开始振动时的方向也为沿y轴正方向运动,故A错误;
当t=7s时,波刚好传到x=7m处,则x=6m处的质点正好处于波峰,故D正确;
而x=5m处的质点处于平衡位置.其路程为4cm,故B错误;由波传播的时间可知,x=2m处的质点在波峰处,故C错误;
所以正确的为D;
(3)光路图如图所示:
设进入棱镜的折射角为ө,由等腰直角三棱镜的几何关系知在AC边的入射角也是ө,故:ө=45°
由折射定律可得:n==
故答案为:(1)A,(2)D,(3)
如图17所示,一半径为R的透明圆柱体放在水平面上,AOB为
透明圆柱体的截面,一束蓝光从AO面的中点沿水平方向射入透明体,经AB弧面折射后,光线射到水平面上的P点,测得OP距离为
,则:
(1)画出光路图,并求出透明圆柱体对蓝光的折射率
(2)蓝光从AO面射入到P点的总时间(设空气中光速为c)
图17
正确答案
(1)(2)
如图为光路图
过C点做OP的垂线,由题意得,,那么
,
由于,那么,
,因此,
,
。
由,解得,
透明体中,空气中
,其中
,
,
,
求得:
本题考查光的折射,根据折射定律和几何关系算出折射率,由公式计算出在该介质中传播速度,由匀速直线运动规律求传出时间
一束单色光从空气射入玻璃中,则其频率______,传播速度______.(填“变大”、“不变”或“变小”)
正确答案
光的频率由光源决定,因此光一旦形成,频率不再改变.故一束单色光从空气射入玻璃中,其频率不变;
传播速度v=,n>1,故波速变小.
故答案为:不变;变小.
扫码查看完整答案与解析