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1. 在水膜里注水,得到了一个晶莹剔透的水球,接着又在水球中央注入一个气池,形成了两个同心的球。如图所示AB是通过球心O的一条直线,有一束宽为8R的单色光沿着水球的水平轴纹射向水球左侧表面,光的中轴线与AB重合,内球面半径为3R,外球面半径为5R,边界光线经折射后恰好与内表面相切,已知光速c,求:
(1)
单色光在水中的折射率n
(2)
边界光线折射后在水中的传播时间(不考虑到达水球右侧后的反射)
【考点】
光的折射及折射定律;
【答案】
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容易
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1. 如图所示为横截面是直角三角形的三棱镜,棱镜材料对紫光的折射率为
, 对红光的折射率为
, 一束很细的白光由棱镜的一侧面AB垂直射入,从另一侧面AC射出。已知棱镜的顶角为
, AC边平行于光屏MN,并且与光屏相距L,试求在光屏MN上得到的可见光的宽度。
解答题
困难
2. 如图所示,三角形ABC为某透明介质的横截面,O为BC边的中点,位于截面所在平面内的一束光线自O以角度i入射,第一次到达AB边恰好发生全反射.已知
, BC边长为2L,该介质的折射率为
. 求:
(i)入射角i
(ii)从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c,可能用到:
或
).
解答题
普通
3. 如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向D点,并偏折到AB界面上的E点射出三棱镜。已知等边三棱镜的边长为a,入射方向与边AC的夹角为
,
, 且
, 求:
(1)
三棱镜的折射率n;
(2)
若将单色光从空气垂直AC界面射向D点,求单色光在三棱镜中传播的时间。(不考虑单色光在三棱镜内的多次反射)
解答题
普通
1. 截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB'C'C面的线状单色可见光光源,DE与三棱镜的ABC面垂直,D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为
, 只考虑由DE直接射向侧面AA'CC的光线。下列说法正确的是( )
A.
光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的
B.
光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的
C.
若DE发出的单色光频率变小,AA'C'C面有光出射的区域面积将增大
D.
若DE发出的单色光频率变小,AA'C'C面有光出射的区域面积将减小
多选题
容易
2. 如图,长方体玻璃砖的横截面为矩形
,
,其折射率为
。一束单色光在纸面内以
的入射角从空气射向
边的中点O,则该束单色光( )
A.
在
边的折射角为
B.
在
边的入射角为
C.
不能从
边射出
D.
不能从
边射出
单选题
普通
3. 如图所示,水族馆训练员在训练海豚时,将一发光小球高举在水面上方的A位置,海豚的眼睛在B位置,A位置和B位置的水平距离为d,A位置离水面的高度为
d。训练员将小球向左水平抛出,入水点在B位置的正上方,入水前瞬间速度方向与水面夹角为θ。小球在A位置发出的一束光线经水面折射后到达B位置,折射光线与水平方向的夹角也为θ。
已知水的折射率n=
,求:
(1)
tanθ的值;
(2)
B位置到水面的距离H。
综合题
普通