- 光的折射定律
- 共1641题
玻璃对红光的折射率为n1,对紫光的折射率为n2,紫光在玻璃中的传播距离为L,则在同一段时间内,红光在玻璃中传播的距离为___________.
正确答案
L
对红光v1==
,对紫光v2=
=
得红光在玻璃中传播的距离为L′=
L.
如图所示是一种折射率n=的棱镜.现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上,入射角的大小i=60°,求:
(1)光在棱镜中传播的速率;
(2)画出此束光线进入棱镜后又射出棱镜的光路图,要求写出简要的分析过程.
正确答案
(1)光在棱镜中传播的速率:v=
代入数据解得:v==
×108m/s=1.73×108m/s
(2)在AB面上,由折射率n=得:AB面上的折射角r=30°
由几何关系得:BC面上的入射角θ=45°
全反射临界角sinC=<
则光在BC面上发生全反射,光线垂直AC射出.光路图如图所示.
答:
(1)光在棱镜中传播的速率为1.73×108m/s;
(2)光路图如图所示,分析过程见上.
如图所示,AOB是1/4圆柱玻璃砖的截面图,玻璃的折射率为.今有一束平行光线以450的入射角入射到玻璃砖的AO面,这些光线只有一部分能从AB弧面射出,并假设凡是射到OB面上的光线全部被吸收,也不考虑OA面的反射作用.试求圆柱AB面上能射出光线的面积占AB表面积的几分之几?
正确答案
如图所示作出光路图,假设光线从P点入射到C点恰好发生全反射.
由n=得,r=30°.∠PCO为临界角,则∠PCO=arcsin
=45°
则∠POC=180°-45°-60°=75°,∠COB=15°,可以判断出PC以下的光线才能从圆柱面射出,即圆柱面上BC部分有光线射出.=
=
,
即圆柱面AB上有的表面积能透射出光线来.
答:圆柱AB面上能射出光线的面积占AB表面积的.
光线以60°的入射角从空气射入玻璃中,折射光线与反射光线恰好垂直.(真空中的光速c=3.0×108 m/s)
(1)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度;
(2)当入射角变为45°时,折射角变为多大?(用三角函数表示)
正确答案
(1)已知入射角i=60°,根据反射定律得知,反射角i′=i=60°,由题,折射光线与反射光线恰好垂直,得到折射角r=90°-i′=30°,所以折射率n==
=
光在玻璃中的传播速度v==
×108m/s;
(2)当入射角变为45°时,由n=得,sinr=
=
,r=arcsin
答:
(1)求出玻璃的折射率为,光在玻璃中的传播速度为
×108m/s;
(2)当入射角变为45°时,折射角变为r=arcsin.
如右图所示.一束截面为圆形(半径R)的平行复色光垂直射向一玻璃半球的面.经折射后在屏幕s上形成一个圆形彩色亮区.已知玻璃半球的半径为R.屏幕s至球心的距离为D(D>3R).不考虑光的干涉和衍射,试问:
①在屏幕S上形成的网形亮区的最外侧足什么颜色?
②若玻璃半球对①中色光的折射率为n.请你求出圆形亮区的最大半径。
正确答案
①紫光②
试题分析:①复色光与半球形玻璃面的下表面相垂直,方向不变,但是在上面的圆弧面会发生偏折,紫光的折射率最大,偏折能力最强,所以紫光偏折的最多,因此最外侧是紫色。
②如下图所示.紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S上的点D到亮区中心E的距离r就是所求最大半径.
设紫光临界角为C.由全反射的知识: (2分)
所以
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