- 光的折射定律
- 共1641题
如图所示,一横截面为半圆柱形的透明物体,底面AOB镀银(图中粗线),O表示半圆截面的圆心,一束光线在横截面内从M点的入射角为30,
MOA=60
,
NOB=30
。
求(1)作出光路图,并求光线在M点的折射角;
(2)透明物体的折射率。
正确答案
(1)
(2)
试题分析:如图,透明物体内部的光路为折线MPN,Q、M点相对于面EF对称,
Q、P和N三点共线。
设在M点处,光的和射角为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
(ii)解:根据折射率公式有⑤ 由④⑤式得
⑥
点评:首先要记熟光的折射定律的内容,并要搞清折射角与入射角的关系.
(7分)在厚度为d,折射率为n的平板玻璃下面有一个半径为r的发光圆盘。在玻璃板的上面挡上一块圆形的纸片后,从玻璃板的上方任何位置都不能再看到发光盘。求这块圆纸片的最小半径是多大? 若适当增加玻璃板的厚度,这块圆纸片能否挡住发光盘?为什么?(要求画出光路图分析列式求解)
正确答案
(7分)解: 如图所示,如果用纸刚好能够挡住折射光线,则图中所画的光线就是刚好发生全反射时的光线,这条光线的入射角等于临界角。
根据临界角的计算式:
从图中的几何关系可以看出,
解得: 不能挡住发光盘。因为d变大,R也变大
画出光路图给2分,列式求出结果给5分
略
如图所示, 真空中有一下表面镀有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°角斜射到玻璃砖上表面上,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=2.0 cm.已知光在真空中的传播速度c=3.0×108 m/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
①×108 m/s②
cm.
试题分析:①由折射率公式n= (2分)
解得:v==
×108 m/s. (1分)
②由折射率公式n= (1分)
解得sinθ2=,θ2=30° (1分)
作出如图所示的光路,△CDE为等边三角形,四边形ABEC为等腰梯形,CE=AB=h.
玻璃的厚度d就是边长为h的等边三角形的高.(1分)
故d=hcos 30°=h=
cm. (2分)
图示是一透明的圆柱体的横截面,其半径R=20cm,折射率为,AB是一条直径,今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体,试求:
①光在圆柱体中的传播速度;
②距离直线AB多远的入射光线,折射后恰经过B点.
正确答案
①;②10
cm
试题分析:
①光在圆柱体中的传播速度
②设光线PC经折射后经过B点,光路图如图所示
由折射定律有: ①
又由几何关系有: ②
解①②得
光线PC离直线AB的距离CD=Rsinα=10cm
则距离直线AB10cm的入射光线经折射后能到达B点
(1)2011年4月17日,我国首架歼—20隐形战机再次成功试飞,其最大的飞行速度可以达到2马赫(即2倍音速)。隐形飞机外形设计采用多棱折面,同时表面还采用吸波涂料,使被反射的雷达信号尽可能弱,从而达到隐身的目的。下列说法中正确的是( )
(2)如图所示,一不透明的圆柱形容器内装满折射率n =的透明液体,容器底部正中央O点处有一点光源S,平面镜MN与底面成45°角放置,若容器高为2dm,底边半径为(1+
)dm,OM = 1dm,在O点正上方离容器底部3 dm 处水平放置一足够长的刻度尺,求光源 S 发出的光线经平面镜反射后,照射到刻度尺的长度。(不考虑容器侧壁和液面的反射)
正确答案
(1)(5分)B
(2)(10分)解:作图找出发光点S在平面镜中的像点S',连接S'M延长交直尺于H点,MH沿竖直方向,连接S'P,在RtΔPR S'中,
R S'=
dm , PR="3" dm ,(2分)
∴∠ r =300 (2分)
由折射定律可得:
sin i/sin r =" n " (2分)
解得sin i = /2 ,∠i = 450 ,(2分)
刻度尺上被照亮的范围
QH =" 1" dm+ dm = (1+
)dm
略
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