- 光的折射定律
- 共1641题
在《测定玻璃的折射率》的实验中,已画好玻璃砖界面的两直线aa′和bb′后,不慎误将玻璃砖向上平移,如图13-1-20中的虚线所示,若其他操作正确,则测得的折射率将_______________(填“偏大”“偏小”或“不变”)
图13-1-20
正确答案
不变
测定玻璃折射率的实验关键是找出入射光线在玻璃砖中的折射光线从而找出折射角.现在将其光路图作出后,进行比较,看一看由于玻璃砖向上的平移,是否影响到折射角大小的变化.如右图所示,由图可知,由于是平移,玻璃砖的界面与两直线aa′和bb′的距离与玻璃砖的厚度相同,从玻璃砖出射的光线的出射点和上表面的入射点连线就是在玻璃砖中的折射光线,由右图可知,尽管玻璃砖发生了平移,但是实际上的折射光线(图中的实线)和所作的折射光线(图中的虚线)是互相平行的,也就是说入射光线在玻璃砖中的折射角相同,入射角一定,折射角相同,故不影响实验结果,所以填“不变”.
关于光的折射,错误的说法是( )
正确答案
BC
由光的折射定律知折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内,A选项正确,B选项错误;入射角不一定大于折射角,C选项错误;光线从空气斜射入玻璃时,入射角大于折射角,D选项正确.
如图所示,ABC为一块立在水平地面上的玻璃砖的截面示意图,△ABC为一直角三角形,∠ABC=90°,∠BAC=60°,AB边长度为L=12m,AC垂直于地面放置.现在有一束单色光垂直于AC边从P点射入玻璃砖,折射率n=,已知PA=
L,该束光最终射到了水平地面上某点,试求该点距离C点的距离.(取tan15°≈0.25)
正确答案
由题意知,设临界角为C,则有n=,可得:C=45°
由几何知识得:当单色光照射到AB上时入射角为i=60°>C,将发生全反射,入射点为R,然后射入到BC面上Q点,入射角为i′=30°,取折射角为θ,根据折射定律有:
=n
可得:θ=45°
最终单色光射到地面上的K点,如图有:
AR==
×12m=3m,BQ=(AB-AR)tan30°=(12-3)×
m=3
m,
则CQ=BC-BQ=12m-3
m=9
m,
由此可知:CS=CQcos60°=m,SK=CQsin60°tan15°=
×
×(2-
)≈1.8m
所以入射点距离C点:d=SK+CS=(1.8+)m≈9.5m
答:该点距离C点的距离约为9.5m.
用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率,O为玻璃砖截面的圆心,使入射光线跟玻璃砖的平面垂直,如图13-1-19所示的四个图中P1、P2、P3和P4是四个学生实验插针的结果.
图13-1-19
(1)在这四个图中肯定把针插错了的是_______________.
(2)在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是_______________,计算玻璃的折射率的公式是_______________.
正确答案
(1)A (2)D n=
(1)垂直射入半圆柱玻璃砖平面的光线,经玻璃砖折射后,折射光线不能与入射光线平行(除过圆心的光线),A选项错.
(2)测量较准确的是图D,因B图的入射光线经过圆心,出射光线没有发生折射,C图的入射光线离圆心太近,射到圆界面上时,入射角太小不易测量,会产生较大的误差.测量出入射角与折射角后,由折射定律求出折射率n=.
如右图所示,折射率为n=的液面上有一点光源S,发出一条光线,垂直地射到水平放置于液体中且距液面高度为h的平面镜M的O点上,当平面镜绕垂直于纸面的轴O以角速度ω逆时针方向匀速转动时,液面上的观察者跟踪观察,发现液面上有一光斑掠过,且光斑到P点后立即消失,求:
(1)光斑在AP过程中的平均速度。
(2)光斑在P点即将消失时的瞬时速度。
正确答案
,4ωh
=
=
,sinθ=
,θ=45°
(1)因为θ=45°,PA=OA=h,t==
,
=
=
(2)光斑转到P位置的速度是由光线的伸长速度和光线的绕O转动的线速度合成的,
光斑在P位置的线速度为2ωh,
所以光斑沿液面向左的速度v=v线/cos45°=2ωh/cos45°=4ωh
扫码查看完整答案与解析