7.如图所示,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为,经折射后射出、两束光线,下列说法正确的是。
A.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度 B.在真空中,a光的波长大于b光的波长 C.玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率
D.若改变光束的入射方向使角逐渐变大,则折射光线b首先消失
E.分别用a、b光在同一双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距
【答案】 ACE 【解析】
试题分析:光线a的偏折程度大,根据折射定律公式,光线a的折射率大;再根据公式,
光线a在玻璃中的传播速度小,故AC正确;光线a的折射率大,说明光线a的频率高,根据c=λf,光线a在真空中的波长较短,故B错误;若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,则折射光线a的折射角先达到90°,故先发生全反射,先消失,故D错误;光线a在真空中的波长较短,根据双缝干涉条纹间距公式
,分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干
涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距,故E正确;故选ACE. 考点:光的折射定律;光的干涉
【名师点睛】本题综合考查了光的折射、全反射和干涉,关键是记住几个公式:折射率定义公式
、光速公式、双缝干涉条纹间距公式,基础题目。
8.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的厚玻璃砖的上表面,得到三束光线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,若玻璃砖的上下表面足够宽,下列说法正确的是( )
A.光束Ⅰ仍为复色光,光束Ⅱ、Ⅲ为单色光
B.玻璃对光束Ⅲ的折射率大于对光束Ⅱ的折射率 C.改变α角,光束Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ仍保持平行
D.通过相同的双缝干涉装置,光束Ⅱ产生的条纹宽度要大于光束Ⅲ的 E.在真空中,光束Ⅱ的速度等于光束Ⅲ的速度 【答案】 ACE 【解析】
试题分析:因Ⅰ为P的反射光,故光束Ⅰ仍为复色光;不同的单色光经折射和下底面反射后,再经上表面折射后,因折射角不同而分成两束单色光,故选项A正确;根据光路图及光的折射定律可知,玻璃对光束Ⅱ的折射率大于对光束Ⅲ的折射率,选项B错误;由光的反射定律及折射定律,结合光路图可知,改变α角,光束Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ仍保持平行,选项C错误;因玻璃对光束Ⅱ的折射率大于对光束Ⅲ的折射率,则光束Ⅱ的波长小于光束Ⅲ的波长,根据?x?
L?可知,通过相同的双缝干d涉装置,光束Ⅱ产生的条纹宽度要小于光束Ⅲ的,选项D错误;在真空中各种色光的传播速度都是相同的,故选项E正确;故选ACE.
考点:光的折射定律;双缝干涉
【名师点睛】此题是对光的折射定律及双缝干涉等知识点的考查;关键是能画出光路图,结合光的折射定律及反射定律分析;记住双缝干涉的条纹间距的表达式?x?L?。 d9.如图所示,是一个半径为 R的半圆柱形透明物体的截面图。现有平行于轴线OA的单色光从左侧射入透明物体,已知从距圆心2的P点射入透明物体的光,经过透明物体后通过轴线OA上的Q点,Q点距圆心O的距离为√3R。求:
R
(1)该透明物体的折射率;
(2)能够从透明物体圆形边界射出的光(不考虑多次反射的情况),其入射光的范围。 【答案】(1) ??=√3 (2) 入射光的范围在距O点小于3??的距离内 【解析】 (i) 如图,
√3
设光在弧面上的入射点为S,入射角为r,折射角为i,OS与OA夹角为??,由几何关系:
sin??=sin??=
设S、Q间的距离分别为??2, 由题意可得O、Q间距:??1=√3??
22在??OSQ中,由余弦定理得:??22=??+??1?2????1cos??
??2??
代入数据得:??2=??
??OSQ为等腰三角形
设SQ与OA的夹角为Φ,
由几何知识可得:Φ =θ,i=Φ +θ 由折射定律:??=sin?? 代入数据得:??=√3 (ii)设临界角为C,入射光离O的最远距离为d,由折射定律:sin??=?? 根据几何关系:sin??=?? 代入数据得:??=
√3sin??1??3??,即入射光的范围在距O点小于3??的距离内。
√3点睛:要正确的做出光电图,并掌握折射定律和全反射条件,结合临界角求解。
10.如图,某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O点),然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上,小标记位于AC边上。D位于AB边上,过D点做AC边的垂线交AC于F。该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察。恰好可以看到小标记的像;过
O点做AB边的垂线交直线DF于E;DE=2 cm,EF=1 cm。求三棱镜的折射率。(不考虑光线在三棱镜
中的反射)
【答案】√3 【解析】试题分析本题考查折射定律、光在三棱镜中传播及其相关的知识点。
解析过D点作AB边的发现????′,连接OD,则∠??????=??为O点发出的光纤在D点的入射角;设该光线在D点的折射角为β,如图所示。根据折射定律有
??sin???=sin ??①
式中n为三棱镜的折射率 由几何关系可知
∠??=60°② ∠??????=30°③
在????????中有
????=????sin?∠??????④
由③④式和题给条件得
????=2 cm⑤
根据题给条件可知,△??????为等腰三角形,有
??=30°⑥
由①②⑥式得
??=√3⑦
11.如图所示,宽度为I0的平行光束从空气中斜射到一平板玻璃的上表面,入射角i=60°,该光束由两种不同的单色光a和b组成,玻璃对两种单色光的折射率分别为??1=
√62,??2=√3试求:
①两种单色光在玻璃中的传播时间之比;
②为使光从玻璃下表面出射时,两种光各自的光束不重叠,玻璃板的厚度d的最小值。 【答案】①??1:??2=√3:2②??min=(3+√3)??0 【解析】 【详解】
(1)由光折射定律 ??=sin??得两束光折射角分别为:
sin??γ1=45°,γ2=30°
光在玻璃中传播速度为:??=?? ????而光在玻璃中传播的时间为:??=
cos????
相关推荐: