第1节 光的折射 折射率 知识点题库

两口大小和深度相同的井,一口是枯井,一口是水井,两井底中央都各有一只青蛙,则水井中的青蛙与枯井中的青蛙看到井外的范围相比较(   )

A . 水井中的大 B . 枯井中的大 C . 大小相同 D . 无法比较

中国古人对许多自然现象有深刻认识,唐人张志和在《玄真子。涛之灵》中写道:“雨色映日而为虹”,从物理学的角度看,虹时太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的,右图是彩虹成因的简化示意图,其中a、b时两种不同频率的单色光,则两光(     )

A . 在同种玻璃种传播,光的传播速度一定大于 B . 以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,光侧移量大 C . 分别照射同一光电管,若光能引起光电效应,光一定也能 D . 以相同的入射角从水中射入空气,在空气张只能看到一种光时,一定是
如果长时间看手机、玩电子游戏,容易造成眼睛近视.矫正近视眼,应该佩戴镜片是透镜的眼镜.

如图所示,用折射率n= 的玻璃做成内径为 R、外径为R′= R的半球形空心球壳,一束平行光射向此半球的外表面,且与中心对称轴 OO′平行,求从球壳内表面射出的光线的出射点离OO′的最大距离.

如图,有一玻璃圆柱体,横截面半径为R=10cm,长为L=100cm.一点光源在玻璃圆柱体中心轴线上的A点,与玻璃圆柱体左端面距离d=4cm,点光源向各个方向发射单色光,其中射向玻璃圆柱体从左端面中央半径为r=8cm圆面内射入的光线恰好不会从柱体侧面射出.光速为c=3×108m/s;求:

 

(i)玻璃对该单色光的折射率;

(ii)该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间.

如图所示,为观察门外情况,居家防盗门一般都会在门上开一小圆孔.假定门的厚度为a=8cm,孔的直径为d=6cm,孔内安装一块折射率n=1.44的玻璃,厚度可]的厚度相同,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.则(   )

A . 如未装玻璃,室内的人通过小孔能看到外界的角度范围为106° B . 装人玻璃后,室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围约为106° C . 装人玻璃的折射率越大,室内的人通过玻鵯能看到外界的角度范围就越小 D . 若要将视野扩大到180°,需嵌入折射率大于或等于 的玻璃
一个半径为R,横截面积为四分之一圆的透明柱体水平放置,如图所示,该柱体的BC面涂有反光物质,一束光竖直向下以射向柱体的BD面,入射角i=600;进入柱体内部后,经过一次反射恰好从柱体的D点射出;已知光在真空中的光速为c,求;

  1. (1) 透明体的折射率
  2. (2) 光在该柱体内的传播时间t.
如图所示,水下光源S向水面A点发射一束光线,折射光线分别为a、b两束。则(   ).

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A . a光的频率小于b光的频率 B . 在真空中a光的速度大于b光的速度。 C . a光为绿光,则b可能为紫光 D . 若保持入射点A位置不变,将入射光线顺时针旋转,从水面上方观察 , a光先消失 E . 用同一双缝干涉实验装置分别用a、b光做实验,a光干涉相邻条纹间距大于b光干涉相邻条纹间距
a、b两束相互平行的单色光,以一定的入射角照射到平行玻璃砖上表面,经平行玻璃砖折射后汇聚成一束复色光c,从平行玻璃砖下表面射出,如图所示.则下列判断正确的是(   )

A . a光波长比b光波长短 B . a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度大 C . 玻璃砖对a光的折射率大 D . 双缝干涉时,用a光照射得到条纹间距小 E . 增大入射角,a光在下表面可发生全反射
单色细光束射到一半径为R的透明球表面,光线在过球心O的平面内.入射角i=45°,经折射进入球内后又经内表面反射一次,再经球表面折射后射出.已知真空中光速为c,入射光线与出射光线反向延长线之间的夹角α=30°,如图所示(图上已画出入射光线和出射光线).

①在图上画出光线在球内的路径和方向(简单说明画图步骤);

②求透明球对该单色光的折射率和光在透明球中传播的时间.

一透明柱体的横截面如图所示,圆弧AED的半径为R、圆心为O,BD⊥AB,半径OE⊥AB.两细束平行的相同色光1、2与AB面成θ=37°角分别从F、O点斜射向AB面,光线1经AB面折射的光线恰好通过E点。已知OF= R,OB= R,取sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

(ⅰ)透明柱体对该色光的折射率n;

(ⅱ)光线2从射入柱体到第一次射出柱体的过程中传播的路程x。

如图所示,直角三角形ABC为一棱镜的横截面,∠A=30°,BC =L,棱镜材料的折射率为n= .在此截面所在的平面内,一条光线平行于AB从M点射入棱镜,AM=L,不考虑光线沿原路返回的情况.

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  1. (1) 作出光线通过棱镜的光路图,并通过计算说明作图依据.
  2. (2) 光在棱镜中传播的时间是多长?(设光在真空中传播速度为c)
如图甲,某汽车大灯距水平地面的高度为 ,图乙为该大灯结构的简化图。现有一束光从焦点处射出,经旋转抛物面反射后,垂直半球透镜的竖直直径 点射入透镜。已知透镜直径远小于大灯离地面高度, ,半球透镜的折射率为 。求这束光照射到地面的位置与大灯间的水平距离。

如图所示,一个倒立的玻璃圆锥ABC,其顶点C恰好与桌面接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为边长d=1m的等边三角形。有一半径r=0.2m的圆柱形平行光束垂直入射到锥的AB面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知此玻璃的折射率为n=1.5,则

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  1. (1) 通过计算说明光线a能不能在圆锥的侧面AC点发生全反射?
  2. (2) 光线在桌面上形成的光斑半径R是多少?
如图所示,在平静的水面下 处有一静止点光源 ,水对该光源发出的单色光的折射率为 。请解答下列问题:

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  1. (1) 试证明:在点光源正上方观察,看到点光源的视深为 (在 角很小时,近似认为: );
  2. (2) 如果点光源从 时刻开始,竖直向上做加速度为 的匀加速运动,在水面上方可以看,到一圆形的透光面,求经时间 后该圆形透光面的面积(光源未出水面)。
某透明体外形如图所示,它由折射率相同、半径不同的两个共轴球体组成,大球外表面镀了一层不透光物质,且大球的球心O′恰好在小球球面上,平行轴线的光束从半径为R的小球射入,会聚在轴线上的P点,光线的会聚角α=30°,真空中光速为c.求:(答案可以用三角函数表示)

①透明体的折射率;

②从两球体的交点处射入的光线,从进入透明体至到达P点的时间.

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直线P1P2过均匀玻璃球球心O,细光束a、b平行且关于P1P2对称,由空气射入玻璃球的光路如图所示。a、b光相比(  )

A . 玻璃对a光的折射率更大 B . b光在玻璃中的传播时间较短 C . 相同的双缝干涉实验装置,a光形成的条纹间距更宽 D . 相同的光电效应实验装置,b光照射下的金属更容易逸出光电子
如图所示,在“测定玻璃砖折射率”的实验中,下列说法正确的是 (  )

A . 用手拿起玻璃砖时,应拿“光学面” B . 使用玻璃砖的BC,CD两个侧面,加以合理操作,也可测得折射率 C . 标记入射光线的大头针P1、P2之间的距离应适当大些 D . 在插针的过程中,大头针P3应挡住P1、P2 E . 在测量数据时,仅用毫米刻度尺也能获得计算折射率所需要的全部数据
如图所示,一玻璃球体的半径为R,球心为O,一细激光束沿与OA夹角为60°方向从A点射入玻璃球体,该光线经折射后从玻璃球体射出时,出射光线的方向相对于初始入射方向的偏角为60°,则玻璃球体的折射率为(   )

A . 1.5 B . 2 C . D .
如图所示,底部半径及高均为h的圆柱形薄壁容器中装有一定量的水,水面距容器底部距离为h。在容器底部中心处有一单色光点光源,点光源发出的光有部分可从水中折射出来。发现一条与竖直方向成53°的折射光线刚好可从容器顶部射出。

  1. (1) 水中该单色光的折射率是多少;
  2. (2) 若要使整个液面都有光线折射出来,则水面距容器底部距离至少为多少。