1、简答题  如图是一个透明圆柱介质的横截面,B、C为圆上两点.一束单色光沿AB方向入射,从c点射出,已知∠ABO=∠BOC=120°,真空中光速c=3×108m/s.求:
①光在介质中的折射率n
②光在介质中传播速度v.

 
	参考答案:①由题得,入射角α=60°,折射角γ=30°,
根据折射定律:n=sinαsinγ=
	本题解析:
	本题难度:简单
	        2、计算题  (9分)如图所示,一束截面为圆形(半径R=1 m)的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面,经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区.屏幕S至球心的距离为D=( +1) m,不考虑光的干涉和衍射,试问:
+1) m,不考虑光的干涉和衍射,试问:

①若玻璃半球对紫色光的折射率为n= ,请你求出圆形亮区的半径.
,请你求出圆形亮区的半径.
②若将题干中紫光改为白光,在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色?
 
	参考答案:①1 m ②紫色
	本题解析:
 ①如图,紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S上的点E,E点到亮区中心G的距离r就是所求最大半径.设紫光临界角为C,由全反射的知识:sinC=
①如图,紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S上的点E,E点到亮区中心G的距离r就是所求最大半径.设紫光临界角为C,由全反射的知识:sinC= (1分)
(1分)
由几何知识可知:AB=RsinC= ?(1分)? OB=RcosC=R
?(1分)? OB=RcosC=R (1分)
(1分)
BF=ABtanC= (1分)? GF=D-(OB+BF)=D-
(1分)? GF=D-(OB+BF)=D- ,
, ,(1分)
,(1分)
所以有:rm=GE= ·AB=D·
·AB=D· -nR=1 m(2分)
-nR=1 m(2分)
②由于白色光中紫光的折射率最大,临界角最小,故在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘应是紫色光.(2分)
	本题难度:一般
	        3、选择题  如图所示,用三块完全相同的两面平行的玻璃板组成一等边三角形(中间是空气),有红光和蓝光组成一细光束以平行底边BC从AB面射入,由AC面射出,则从AC面射出的光束

[? ]
A.分成两束,上面为红光,下面为蓝光
B.分成两束,上面为蓝光,下面为红光 
C.仍然为一束,并与底边BC平行
D.仍然为一束,但向底边BC偏折 
 
	参考答案:C
	本题解析:
	本题难度:简单
	        4、计算题  如图所示,在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ,OP=OQ=R,一束单色光垂直OP面射入玻璃体,在OP面上的入射点为A,OA= ,此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出,且与 x轴交于D点,OD=
,此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出,且与 x轴交于D点,OD= ,求:
,求: 
(1)该玻璃的折射率是多少? 
(2)将OP面上的该单色光至少向上平移多少,它将不能从PQ面直接折射出来。

 
	参考答案:解:(1)在PQ面上的入射角 ,θ1=30°
,θ1=30° 
由几何关系可得θ2=60° 
折射率

(2)临界角sinC=
从OP面射入玻璃体的光,在PQ面的入射角等于临界角时,刚好发生全反射而不能从PQ面直接射出。设光在OP面的入射点为M,在PQ面的反射点为N 

至少向上平移的距离 0.077R
0.077R
	本题解析:
	本题难度:一般
	        5、计算题  半径为R的玻璃半圆柱体,横截面如图所示,圆心为O 。两条平行单色红光沿截面射向圆柱面方向与底面垂直。光线1的入射点A为圆柱面的顶点,光线 2的入射点B,∠AOB=60°,已知该玻璃对红光的折射率n= 。
。

求:(1)两条光线经柱面和底面折射后出射光线的交点与O点的距离d;
(2)若入射的是单色蓝光,则距离d将比上面求得的结果大还是小?(定性分析,不需要计算,画出光路图)
 
	参考答案:(1) ;(2)若入射的是单色蓝光,则距离d将比上面求得的结果小
;(2)若入射的是单色蓝光,则距离d将比上面求得的结果小
	本题解析:
试题分析:光路图如下:

(1)光线1通过玻璃砖后不偏折.光线2在圆柱面上的入射角θ1=60°,由折射定律得  ?,得到
?,得到 ,得θ2=30°,由几何知识得:θ1′=60°-θ2=30°,又由折射定律得
,得θ2=30°,由几何知识得:θ1′=60°-θ2=30°,又由折射定律得 ,代入解得θ2′=60°,由于△BOC是等腰三角形,则
,代入解得θ2′=60°,由于△BOC是等腰三角形,则 ,所以
,所以 。
。
(2)若入射的单色蓝光,光线1仍不偏折,由于介质对蓝光的折射率大于介质对红光的折射率,光线2偏折得更厉害,θ2′更大,d更小.
	本题难度:简单