4.5光的折射 知识点题库

下列说法中正确的是()

A . 在光的双缝干涉实验中,条纹间距与缝的宽度成正比 B . 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源、观察者间的相对运动有关 C . 只有障碍物的尺寸比波长小得多时才会发生衍射现象 D . 红光在玻璃砖中的传播速度比紫光在玻璃砖中的传播速度大
ab两种单色光以相同的入射角从空气斜射向某种玻璃中,光路如图所示.关于ab两种单色光,下列说法中正确的是(  )

A . 该种玻璃对b光的折射率较大 B . b光在该玻璃中传播时的速度较大 C . 两种单色光从该玻璃中射入空气发生全反射时,a光的临界角较小 D . 在同样的条件下,分别用这两种单色光做双缝干涉实验,b光的干涉图样的相邻条纹间距较大
下列关于光现象的说法中正确的是(   )

A . 在太阳光照射下,水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象 B . 在光的双缝干涉实验中若仅将入射光由绿光改为黄光,则条纹间距变窄 C . 光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大 D . 光的偏振现象说明光是一种纵波
半径为R的半圆形玻璃砖截面如图所示,O点为圆心,光线a沿半径方向进入玻璃后恰好在O点发生全反射,光线b平行于光线a,从最高点进入玻璃后折射到MN上的D点,已知光线a与MN的夹角为60°,求:

  1. (1) 玻璃的折射率n为多少?

  2. (2) OD的长度是多少?

两束平行的、同频率的红色细激光束,垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上,如图所示.已知其中一条光线始终不改变传播方向穿过玻璃,它的入射点是O;另一条光线的入射点为A,穿过玻璃后两条光线交于P点.已知玻璃截面的圆半径为R,OA= ,OP= R.求:

①玻璃材料对该红光的折射率;

②光从A点到达P点的时间.

如图所示,截面为半圆形的玻璃砖直径AB长度为d=20em,长直尺MN紧靠玻璃砖B点放置,与玻璃砖直径边缘垂直東由a和b两种色光组成的细光束沿半径方向射向圆心0处,结果在直尺上出现了三个亮点C、D、E.已知该玻璃砖对a光的折射率。大于b光的折射率,且C、D、E三个亮点到B点的距离分别为 =10cm, cm, cm.

  1. (1) 试确定C、D、E三个亮点对应的色光种类,并求该玻璃砖对a和b两种色光的折射率;
  2. (2) 若要直尺上只出现两个亮点,可将复色光光東从图示位置绕O点顺时针旋转0角度,求θ角度的范围(可能用到的参考值sin35°≈ )。
如图所示,将一等腰直角棱镜ABC截去棱角ADE,使其截面DE平行于底面BC,可制成“道威棱镜”,这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射。已知棱镜玻璃的折射率n= ,棱边长 cm, cm,一束平行于底边BC的单色光从DE边上的M点射入棱镜,求:

(i)光线进入“道威棱镜”时的折射角;

(ii)通过计算判断光线能否从BC边射出;

(ⅲ)光线在棱镜中传播所用的时间。

一小昆虫在一池底安装有点光源的游泳池的水面上爬行,某时刻看见光源在其正下方,当它沿直线爬行了x=4m时恰好看不见光源。已知水的折射率n= ,真空中的光速c=3×108m/s,求:
  1. (1) 光在该水中的传播速度大小v;
  2. (2) 光源距水面的深度h
两束不同频率的单色光a、b从空气射入水中,发生了图所示的折射现象(α>β).下列结论中正确的是(  )


A . 在水中的波长,光束a比光束b短 B . 在水中的传播速度,光束a比光束b小 C . 水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小 D . 若光束从水中射向空气,则光束b的临界角比光束a的临界角大
如图所示,一束可见光穿过平行玻璃砖后,变为a、b两束单色光。如果光束b是绿光,则光束a可能是(     )

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A . 红光 B . 黄光 C . 蓝光 D . 紫光
如图,一细光束通过玻璃三棱镜折射后分成a、b、c三束单色光,则这三种单色光中(   )

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A . 光子的能量 B . 在真空中传播的速度的关系是 C . 分别通过同一双缝干涉装置产生的条纹的间距是 D . 若a光遇到某障碍物能发生明显的衍射现象,则c光遇到该障碍物不能发生衍射现象
如图所示,某种透明介质的截面图由直角三角形AOC和圆心为O、半径为R的四分之一圆弧BC组成,其中∠A = 60°。一束单色光从D点垂直AB面射入透明介质中,射到圆弧BC上时恰好发生全反射.已知D点与O点之间的距离为 ,光在真空中的传播速度为c.求:

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(i)单色光在介质中的传播速度v;

(ii)单色光第一次射出介质时折射角θ.

半径为R的半球形玻璃砖放在水平地面上,其过圆心的竖直截面如图所示。AB为圆的水平直径,在A点嵌入一个点光源(大小忽略不计),由A点向圆弧面上发射平行于圆面的光线,发现照射到圆弧上C点光线的出射光线与AB平行,C到AB的距离为 R,求:

  1. (1) 玻璃砖对光的折射率;
  2. (2) 截面圆弧上没有光射出部分的弧所对的弦长。
如图所示,在一个足够大的水池中有一名潜水员在水面下E处潜泳,E处于水面的距离为 , 与岸边的水平距离为 , 潜水员在E处恰好看不到离岸边、高出岸边的标志物P,岸边离水面的高度。(已知

  1. (1) 求水的折射率;
  2. (2) 若此时潜水员打开自身携带的一个点光源,同时竖直下潜,若要使水面上能出现一个最大的完整的圆形透光区域则潜水员再下潜多少距离?(不考虑光的多次反射,结果保留三位有效数字。)
如图所示,矩形abcd为一玻璃砖的横截面,玻璃砖ab面镀银,bc边长度为L。由单色光1、单色光2组成的一细光束,在abcd平面内从cd面上的O点以入射角射入玻璃砖,该玻璃砖对单色光1、单色光2的折射率分别为n1和n2。求经ab面反射一次后从cd面射出的两单色光线间的距离。

如图所示,将透明长方体放在空气中,矩形是它的一个截面, , 将单色光束a射入到P点,若入射角 , a光折射后恰好射到的中点,已知。求:

  1. (1) 透明长方体的折射率;
  2. (2) 若要使a光束在面上发生全反射,的范围。
如图,半径为R的半球体透明工件,底面镀有反射膜。有一平行于中心轴的光线从半球面射入,O为圆心,为工件顶点,该光线与之间的距离为 , 已知该光线最后从点射出(不考虑多次反射)。

  1. (1) 求该工件的折射率;
  2. (2) 若去掉底面反射膜,入射位置和方向不变,该光是否能在工件底面发生全反射?写出分析过程(不考虑多次反射)。
正定南城门护城河水下装有红绿两色彩灯,如图,A、B为水下同一深度处两个相距较远的彩灯(均可看做点光源),夜晚站在桥上附看平静的水面,灯A在水面形成的亮斑的半径较大,下列说法正确的是(   )

A . 灯A是绿色光源 B . 在水中灯A发出的光的传播速度小于灯B发出的光的传播速度 C . 灯A发出的光的光子能量大于灯B发出的光的光子能量 D . 灯A,B发出的光用同一装置做双缝干涉实验,屏幕上相邻亮条纹间距
如图所示,用折射率为的某种材料制成横截面为直角三角形的透明介质,其中边长MN为2L,∠NMO=30°,∠MON=90°,已知光在真空中传播的速度为c,一束平行光垂直于MN边入射,到达ON界面的光(填“能”或“不能”)发生全反射现象。从OM界面射出的光线折射角为;从OM界面射出的光,在介质中传播的最长时间为(不考虑多次反射)。

上表面水平、截面为半圆形的碗半径为R,截面如图所示,在碗底A处固定一单色点光源S。在碗内注满某透明液体时,发现液面上一部分较另一部分明显暗淡,通过测量发现明、暗面积之比为1:2,已知光在真空中的传播速度为c,不计碗对光的反射。求:

  1. (1) 该液体对该单色光的折射率n;
  2. (2) 从点光源发出的单色光自该液体射出碗所需的最短时间