热门试卷

试题分析：求出光在介质中发生全反射的临界角，判断光是否发生全反射，从而判断出光路图．

光垂直于AB面射入时，光的传播方向不变，射到斜边时，入射角为60°，则．在斜边上发生全反射，射到底边上时的入射角为30°，因为，所以光在底边上不能发生全反射，既有反射，也有折射，折射角大于入射角．

点评：解决本题的关键知道发生全反射的条件，当光从光密介质进入光疏介质时，入射角大于等于临界角，会发生全反射．

（1）300       450      （4分）

（2）①波长λ=4m，周期T=4s    （4分）

②经t=6s后d点第一次向下达到最大位移      （6分）

③点d第一次向下达到最大位移时的波形图象如下图所示    （6分）

解：（1）设折射角为r，入射角为i，反射角为i′，由题，i′+r=90°，根据反射定律则有，i=i′，则i+r=90°

根据折射定律得n==，解得，r="30°" 由临界角公式sinC==，得C=45°

光线从液体射入空气中正好发生全反射，入射角恰好临界角，所以α=45°．

（2）①由题得T=t=1s，则周期T=4s，由波速公式v=得，λ=vT=4m

②从a开始振动，波传到d的时间为t1=3s，波传到d时，d点向上振动，再t2=T=3s第一次到达波谷，则t=t1+t2=6s

③波在t=6s时间传播的距离为x=vt=6m，则波传到d点，画出波形如图．

点评：几何光学根据几何知识求解入射角或折射角是常见思路．第2题分析质点的振动与波动的关系是关键．

假设激光束在光导纤维前端的入射角为θ1,折射角为θ2，折射光线射向侧面时的入射角为θ3，如图36所示.

图36

由折射定律有,由几何关系θ2+θ3=90°,则sinθ2=cosθ3.又由全反射临界角公式得sinθ3=,故cosθ3=.要保证从端面射入的光线都能发生全反射，应有θ1=90°时，射到光导纤维侧壁上的光线也会发生全反射.

故

得.

本题也可利用分析的方法：由图可看出：θ1越大，θ2越大，而θ2+θ3=90°,则θ3越小，射到光纤侧壁上的光越不容易全反射，当θ1等于90°时，此时θ3为临界角，此时θ2=θ3=45°

折射率.

如图2所示，为了使入射光线全部从另一端射出，从内圆边缘入射的临界光线，在玻璃棒外圆的入射角应大于临界角i0，根据折射定律．所以，内圆半径应满足条件．