- 光的折射
- 共2353题
如图所示，一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一上、下表面平行且足够大的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光I、II、III，则（ ）
正确答案
两束不同颜色的平行单色光a、b，由真空射向同一介质，如图所示．折射角α＜β，则（ ）
正确答案
水的折射率为n，距水面深h处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为（ ）
A2htan（arcsin
B2htan（arcsinn）
C2htan（arccos
D2hcot（arccosn）
正确答案
下列说法正确的是 （ ）
A在波的传播过程中，质点的振动频率等于波源的振动频率，振动速度等于波的传播速度
B爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
C在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，根据λ=
D水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故 （9分）某种光学元件由两种不同透明物质Ⅰ和透明物质Ⅱ制成，其横截面如图所示，O为AB中点， ①该透明物质Ⅱ的折射率n2； ②光线在透明物质Ⅱ中的传播速度大小； ③光线与AB面垂线间的夹角θ的正弦值。 ① 试题分析：①由题意可知，光线射向AC面恰好发生全反射，反射光线垂直于BC面从棱镜射出，光路图如下图。 设该透明物质的临界角为C，由几何关系可知 得： ②由 得： ③由几何关系得：r=30°…………（1分） 由相对折射率定义得：光由透明物质Ⅰ射入透明物质Ⅱ时，相对折射率： 解得： I．一列简谐横波在某时刻的波形如图1所示，此时刻质点P的速度为v，经过0.2s后它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过1.0s它的速度大小、方向第二次与y相同，则下列判断中正确的有______ A．波沿x轴负方向传播，且波速为10m/s B．波沿x轴正方向传播，且波速为5m/s C．质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反 D．若某时刻N质点到达波谷处，则Q质点一定到达波峰处 E．从图示位置开始计时，在2.2s时刻，质点M刚好处在波峰位置 II．光纤是现代通讯普遍使用的信息传递媒介，它利用全反射原理来传递光信号．现有一根圆柱形光纤，已如制作光纤材料的折射率为n．假设光信号从光纤一端的中心进入．为保证沿任意方向进入的光信号都能传递到另一端，n不能小于某一值．（如图2） （1）求n的最小值； （2）沿不同方向进入光纤的光信号传递到另一端所用的时间会有所不同，求最长与最短时间的比． I．A、B由图读出波长λ=12m，根据已知条件分析得到周期T=1.2s，由公式v= C、图示时刻，质点M与质点Q的位移大小相等、方向相反，但它们平衡位置之间的距离不是半个波长的奇数倍，位移不是总是相反．故C错误． D、质点N与Q平衡位置间相距半个波长，振动情况总是相反，N质点到达波谷处，Q质点一定到达波峰处．故D正确． E、波的周期T=1.2s，从图示位置开始计时，在2.2s时刻质点M的位置与1.0s时刻的位置相同，到达波峰，故E正确． 故选DE Ⅱ．（1）设光的入射角为i，折射角为r，根据折射定律得： 当i趋于90°时，r最大，此时光在侧面的入射角最小，只要能保证此时光在侧面恰好发生全反射，即能保证所有入射光都能发生全反射．即：sin(90°-r)= 联立以上两式，并注意到i=90°，可解得：n= （2）设光从一端垂直入射，不经反射直接到达另一端所用时间为t1，此时所用时间应最短． 设光在光纤中传播速度为v，则：t1= 而光经过多次全反射后到达另一端所用时间就会变长，从图中可以看出i越大，发生反射的次数就越多，到达另一端所用时间就越长，当i=90°时，所用时间最长，设为t2，t2= 联立（1）（4）（5）得： 答：（1）n的最小值为 （2）最长与最短时间的比 （9分）一条圆柱形的光导纤维长为L、折射率为n，光在真空中的传播速度为c，求：光从它的一端端面的圆心射入，经全反射后从另一端射出，所需的最长时间t。 试题分析：如图， 设进入光纤的光线射在边界时的入射角为 由此可得时间最长时： 又由 联立上述各式，解得 已知玻璃对某种单色光的折射率n= (1)在原图中画出该光束在棱镜中的光路图． (2)求光射出棱镜时的折射角．（结果可用反三角函数表示．已知一组可能使用的三角函数近似值sin 100="0." 17,sin 200="0." 34, sin 400="0." 64, sin 500="0." 77) (1) (2) (1)如图所示． (2）由折射定律得 故 即该束光在玻璃中折射光线与三棱镜BC边平行，故它在玻璃中的折射光线一定射到AC面，而射到AC面的入射角小于全反射的临界角，故在AC面射出．如图所示．则 sin 故 (10分)直角玻璃三棱镜置于空气中。已知∠A＝60°，∠C＝90°，棱镜的折射率n＝ (1)光从进入棱镜到它第一次射入空气时的折射角； (2)光从进入棱镜到它第一次射入空气时所经历的时间(设光在真空中传播速度为c)。 (1) r＝45°. (2) (1)光从玻璃到空气全反射的临界角的正弦 当光线到达AB面时，入射角为60°，大于临界角C，故发生全反射. 反射光线到达BC面时，如图所示，入射角i＝30° 由nsini＝sinr，得 所以光从棱镜第一次射入空气时的折射角r＝45°.２分 (2)光在棱镜中的传播速度 走过的路程 光在棱镜中的传播时间 （10分）、如图所示abc是一块用折射率n=2的玻璃制成的透明体的横截面，ab是半径为R的圆弧，ac边与bc边垂直，∠aOc=60°．当一束平行黄色光垂直照到ac上时，ab部分的外表面只有一部分是黄亮的，其余是暗的．那么黄亮部分的弧长为多少． πR/6 假定光线MN射到ab界面上时恰好发生了全反射，则MN上方的光线一定在界面ab上发生了全反射， 因此只有射到界面Nb上的光线才能射出玻璃， 界面Nb部分是亮的． 由sinC=1/n得∠C=30°…………………………（5分） 由几何关系知θ=30°，所以弧Nb的长度：…………（2分） s=30°/360°×2πR=πR/6……………………………（3分） 所以黄亮部分的弧长是πR/6。 开学初，小源到建设银行营业网点兑换了此前在网上预约的中国高铁纪念币。这枚纪念币由中国人民银行发行，面额10元，每人限兑20枚，且需要提前预约。小源打算与班上同学分享自己的喜悦。他可以向大家这样介绍 ①纪念币面额和实际购买力都是由中国人民银行规定的 ②纪念币可以直接购买商品，也具有支付手段等货币职能 ③纪念币发行量有限，具有一定的收藏价值和升值空间 ④纪念币不能与同面额人民币等值流通，必须在规定时间地点使用 ①错误，国家无权规定纪念币的实际购买力；④错误，纪念币与同面额人民币等值流通，在任何时间地点都可使用；由中国人民银行发行的纪念币属于法定货币，可以直接购买商品，也具有支付手段等货币职能，因其发行量有限，具有一定的收藏价值和升值空间，故②③正确。 如图所示为一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中装一定量的水，在容器底部有一单色点光源，已知水对该光的折射率为 求︰①这种光在玻璃和水中传播的速度 ②水面形成的光斑的面积（仅考虑直接由光源发出的光线） （1） 试题分析：①由 光在玻璃中的速度为 ②如图所示：光恰好在水和空气的分界面发生全反射时 在玻璃与水的分解面上，由 则光斑的半径 面积 开学初，小源到建设银行营业网点兑换了此前在网上预约的中国高铁纪念币。这枚纪念币由中国人民银行发行，面额10元，每人限兑20枚，且需要提前预约。小源打算与班上同学分享自己的喜悦。他可以向大家这样介绍 ①纪念币面额和实际购买力都是由中国人民银行规定的 ②纪念币可以直接购买商品，也具有支付手段等货币职能 ③纪念币发行量有限，具有一定的收藏价值和升值空间 ④纪念币不能与同面额人民币等值流通，必须在规定时间地点使用 ①错误，国家无权规定纪念币的实际购买力；④错误，纪念币与同面额人民币等值流通，在任何时间地点都可使用；由中国人民银行发行的纪念币属于法定货币，可以直接购买商品，也具有支付手段等货币职能，因其发行量有限，具有一定的收藏价值和升值空间，故②③正确。 （1）A、B为同一波源发出的两列波，某时刻在不同介质、相同距离上的波形如图所示，则两列波的波速之比vA：vB是______________； A．1：3 B．1：2 C．2：1 D．3：1 （2）如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R，光屏PQ置于直径的右端并与直径垂直，一复色光与竖直方向成α=30°角射入玻璃砖的圆心O，由于复色光中含有两种单色光，故在光屏上出现了两个光斑，玻璃对两种单色光的折射率分别为n1= ①这两个光斑之间的距离； ②为使光屏上的光斑消失，复色光的入射角至少为多少？ （1）C （2）①作出光路图如图 由折射定律有：n1= 代入数据得：β1=45°，β2=60° 故有AB=PA－PB= ②当两种色光在界面处均发生全反射时光斑消失，随入射角α增大，玻璃对折射率为n2的色光先发生全反射，后对折射率为n1的色光发生全反射 故sinC= 所以α=C=45° 麦克斯韦在1865年发表的《电磁场的动力学理论》一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统-性，即光是电磁波． （1）一单色光波在折射率为1.5的介质中传播，某时刻电场横波图象如图1所示，求该光波的频率． （2）图2表示两面平行玻璃砖的截面图，-束平行于CD边的单色光入射到AC界面上，a、b是其中的两条平行光线．光线a在玻璃砖中的光路已给出．画出光线b从玻璃砖中首次出射的光路图，并标出出射光线与界面法线夹角的度数． （1）设光在介质中的传播速度为v，波长为λ，频率为f，则f= 联立两式得f= 代入数据解得f=5×1014Hz． 该光的频率为5×1014Hz． （2）光线从AC面射入时，折射光线与第一条光线平行，射到CD面上； 由sinC=
扫码查看完整答案与解析
E.光纤通信、全息照相、数码相机及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
正确答案
正确答案
正确答案
正确答案
正确答案
正确答案
正确答案
正确答案
解析
知识点
正确答案
正确答案
解析
知识点
正确答案
正确答案
