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1、简答题 如图所示,在MN的下方足够大的空间是玻璃介质,其折射率为n=
,玻璃介质的上边界MN是屏幕.玻璃中有一正三角形空气泡,其边长l=40cm,顶点与屏幕接触于C点,底边AB与屏幕平行.激光a垂直于AB边射向AC边的中点O,结果在屏幕MN上出现两个光斑.
①画出光路图.
②求两个光斑之间的距离L.
参考答案:

①画出光路图如图所示.
②在界面AC,a光的入射角i=60°.
由光的折射定律有:sinisinr=n
代入数据,求得折射角r=30°
由光的反射定律得,反射角i′=60°.
由几何关系易得:△ODC是边长为0.5l的正三角形,△COE为等腰三角形,CE=OC=0.5l.
故两光斑之间的距离L=DC+CE=l=40cm.
答:①画出光路图如图所示.
②两个光斑之间的距离L为40cm.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,AOB是1/4圆柱玻璃砖的截面,一束平行光以45°入射角射入玻璃砖的OA面,OA面以外的光线均被挡光板吸收.假设玻璃砖对此光线的折射率n=
,并且射到OB面上的光均被吸收,同时不考虑OA面的反射作用,试问圆柱AB面上能射出光线部分占AB表面的几分之几?

参考答案:由sinC=1n得临界角为:C=45°
如图,设射到D点的光线刚好折射到B点
由折射定律有:sin45°sinβ=n
解得:β=30°
D点以下的光线射到OB面上被吸收.
设射到E点的光线折射到P点刚好全反射
E点以上的光线射到圆弧面被全反射
由几何关系不难求出:θ=15°
弧长lPB=16lAB,
答:AB面上能射出光线部分占AB表面的16.
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,一直角三棱镜截面ABC,∠ABC=30°,∠ACB=90°斜边长为L,其折射率为n=
,一束平行光从斜边距A点处的O点平行于BC边射入该棱镜.(光在真空中的速度c=3.0×108m/s,不考试光的反射.)
①做出光的折射光路图,并求出光射出棱镜时光的偏向角;
②求出光在棱镜中传播的时间.
参考答案:①光路图如图所示.设光在AB面和AC面两次折射的入射角分别为i、i′,折射角分别为r、r′,由光的折射定律得:

? n=sinisinr,i=60°
可得:r=30°
由几何关系知:i′=30°
又n=sinr′sini′
可得:r′=60°
所以光射出棱镜时光的偏向角为α=(i-i′)+(r′-i′)=60°.
②由于v=cn
由几何知识得:光在介质中传播的路程为s=L3
光在棱镜中传播的时间为t=sv
联立解得:t=
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,一截面为正三角形的棱镜,其折射率为√3,今有一束单色光从A8侧面入射,经AB面折射后,折射光线偏离入射光线300角。求光在AB面的入射角及AC面的折射角.
参考答案:入射角α=60°射角β=60°
本题解析:(2)解析:由折射定律得n=
=
,

解得光在AB面的入射角α=60°。
由几何关系可知,θ=30°,
由折射定律n=
解得光在AC面的折射角β=60°.
本题难度:简单
5、简答题 B(选修模块?3?一4)
(?l?)一个摆长为?L?的单摆做简谐运动,若从某时刻开始计时(取t=0),当?t=
时,摆球具有负向最大加速度,则单摆的位移?x?随时间?t?变化的图象(如图1)是______.
 (?2?)如图2所示为一列简谐波在?tl=0?时刻的图象,此时波中质点?M?的运动方向沿y轴正方向,到?t2=0.65s?时质点?M?恰好第?4?次到达y轴正方向最大位移处,则该波的传播方向为______,波速为______m/s. (?3?)一组平行的细激光束,垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上,如图3所示.已知光线?I?沿直线穿过玻璃,它的入射点是O,光线Ⅱ的入射点为?A,穿过玻璃后两条光线交于一点.已知玻璃截面的圆半径为?R,0A=,玻璃的折射率n=.求两条光线射出玻璃后的交点与O点的距离.
参考答案:(1)单摆的周期T =2π
本题解析:
本题难度:一般
What's the use of running when you are on the wrong road? 路走错了,跑步又有何用? |