- 光的折射定律
- 共1641题
如图所示,某透明液体折射率,液体中有一点光源S,上方空气中有一根很长的细杆,与液面的夹角为450,交点为A,且A点与点光源S的水平距离为0.1m,细杆与S在同一竖直平面内。要使点光源S所发生的光束照亮整个细杆,又不从A点左侧透射出水面,则点光源的深度h应满足什么条件?S所发出的光束与竖直方向的夹角在什么范围内?
正确答案
S所发出光束应在竖直方向向左450、向右300共750范围内。
液体的临界角
解得 C= 450
根据题意可知要使光束不从A点左侧透射出液面,应有 0.1m
要使光束照亮整个细杆,则右侧透射出液面的边界光线应平行于细杆
由折射定律可得
解得
所以,S所发出光束应在竖直方向向左450、向右300共750范围内。
图13-5中MN为玻璃与空气的交界面,一束复色光以入射角i从玻璃射向空气时分成了a、b、c三束光,则( )
图13-5
正确答案
BC
由偏折程度可知nc>nb>na;由可知c光在玻璃中速度最小,A错B正确.由双缝干涉和全反射知识易知C正确,D错误.
如图1所示,A点是潜水员眼睛所在位置,S是点光源,请通过画图确定点光源发出的通过水面上哪些范围的光线可以射入潜水员的眼睛.
正确答案
如图2所示,根据和水的折射率大于1,所以可以确定,光线从空气射入水中,入射角一定大于折射角(i>r).如图3所示,光线沿直线SA射入或从M点左侧射入水面偏折后进入潜水员的眼睛是不可能的.
由可知,在入射角不为0的情况下,折射角是不能等于0,所以光线不能沿SNA的路线传播.又根据折射定律中:入射光线和折射光线位于法线两侧,所以入射光线入水面的交点不能在N点的右侧.
所以只有通过M、N两点之间范围内的光线才可能入射到潜水员的眼睛.(不包括M、N两点)
如图所示为一直角三棱镜截面,∠A=30°,∠C=90°,BC边长为L.一足够大的光屏MN平行于BC竖直放置.以MN为y轴建立如图所示直角坐标系,B点坐标为(-L,0).在0<y<L的范围内,一簇平行于AC的平行光射到AB面上.过AB中点的光线经AB面折射后恰好射向C点.
Ⅰ.求该棱镜的折射率.
Ⅱ.求光屏上有光照射到的坐标范围.
正确答案
I、如右图所示:射向AB中点的光线的入射角为i=60°.
又因为D为AC的中点,△BCD为正三角形,折射角为r=30°.
所以折射率n==
=
(2)从DC段入射的光线经介质折射后平行于DB,以30°的入射角射向BC,折射角为60°,
则OG=Ltan60°=L.则得 BC=HG.
所以,这部分光线的坐标范围为:L~(1+
)L.
从AD段入射的光线经介质折射后平行于BD,以60°的入射角射向AB.由于sin60°>,所以在AB面上发生全反射后再以30°的入射角射向BC,折射角为60°,
OE=Ltan60°=L.则得 BC=EF.所以,这部分光线的坐标范围为:(1-
)L~-
L.
综上得,最后光屏上被照亮的坐标范围为:(1-)L~-
L和
L~(1+
)L.
答:
Ⅰ.该棱镜的折射率是.
Ⅱ.光屏上有光照射到的坐标范围是:(1-)L~-
L和
L~(1+
)L.
如图15-20所示,两束平行的甲光和乙光,相距为d,斜射到置于空气中的平行玻璃砖上,当它们从玻璃砖的下表面射出时( )
图15-20
正确答案
AC
若甲为紫光,乙为红光,相同的入射角,甲的折射角小,画图容易看出两出射光线间的距离增大,故选项A正确.若甲为红光,乙为紫光,相同的入射角,甲的折射角大,但由于玻璃砖的厚度未知,两条出射光线的位置不能确定,出射光线的距离可能为零,可能大于d,也可能小于d,故选项C正确.
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