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1、简答题 玻璃棱镜ABCD可以看成是如图所示的ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成,一束从面AD入射的光线在棱镜中的折射光线ab与AD面的夹角
60°,已知光在真空的速度c=3×108m/s,玻璃的折射率n=1.5。求:

(1)这束入射光的入射角多大?(用反三角函数表示)
(2)光在棱镜中的传播速度多大?
(3)该束光线第一次从CD面出射时的折射角以及此出射光线的偏向角(射出棱镜的的光线与射入棱镜的的光线之间的夹角)多大?
参考答案:
90°
本题解析:
(1)设光在AD面的入射角、折射角分别为i,r。
r= 30°?根据n=
得 sini="nsinr=0.75,?" i=arcsin0.75(2分)
(2)根据n=
,?得
(2分)
(3)光路如图所示ab光线在AB面会发生全反射(2分)

光线在CD面的入射角r’=r=30°(2分)
根据n=
,光线在CD面的出射光线与法线的夹角I’=i,
图中B为所求的偏向角,从图中几何关系可知
90°
本题难度:简单
2、简答题 被过滤广告用如图所示装置测定玻璃的折射率,在光具盘的中央固定一个半圆形玻璃砖,使二者圆心O重合,使激光束从玻璃圆弧面一侧入射并垂直直径平面通过圆心O射出玻璃砖.记下入射光束在光具盘上所对应的刻度,以圆心为轴逆时针缓慢转动光具盘,同时观察直径平面一侧出射光线的变化,出射光线不断向下偏转,且越来越暗,直到刚好看不到出射光线为止,并记下这时入射光线在光具盘上位置的刻度.光具盘上两次之间的夹角θ就是光束从玻璃射向空气的______角,玻璃的折射率表达式n=______,激光束在玻璃中传播的速度v=______(光在真空中的速度为c).
参考答案:据题,以圆心为轴逆时针缓慢转动光具盘,出射光线不断向下偏转,刚好看不到出射光线时,光线在直径平面上恰好发生了全反射,此时入射角等于临界角,即C=θ.由临界角公式sinC=1n得,折射率n=1sinθ,激光束在玻璃中传播的速度v=cn=c?sinθ.
故答案为:临界角,c?sinθ.
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 (6分)光纤通信中,光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的?现象,要发生这种现象,必须满足的条件是:光从光密介质射向?,且入射角等于或大于?.
参考答案:全反射?光疏介质?临界角
本题解析:略
本题难度:简单
4、选择题 如图,一束单色光沿半圆柱形玻璃砖的半径垂直ab面入射,有光线从ab面射出.以O点为圆心,将玻璃砖缓慢转过θ角时,恰好没有光线从ab面射出.光在真空中的速度为c,则( )
A.该介质对此单色光的折射率为
B.此单色光在该介质中的传播速度等于c/sinθ
C.此单色光在该介质中的波长是在真空中波长的sinθ倍
D.此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的

参考答案:A、据题意,将玻璃砖缓慢转过θ角时,恰好没有光线从ab面射出,说明光线发生了全反射,此时的入射角恰好等于临界角,即有i=C.而入射角i=θ,则临界角C=θ.根据临界角公式sinC=1n得,n=1sinC=1sinθ.故A错误.
B、光在介质中的速度v=cn=csinθ.故B错误.
C、光从介质进入真空频率不变,根据λ=vf,因为光在介质中的速度是在真空中速度的sinθ倍,则单色光在介质中的波长是真空中波长的sinθ倍.故C正确,D错误.
故选:C.
本题解析:
本题难度:简单
5、计算题 如图所示,为用某种透明材料制成的一块长方体棱镜的截面图,O为BC的中心,光线从AB面入射,入射角为60°,光线进入棱镜后射在O点并恰好不从BC面射出。已知真空中的光速c=3.0×108m/s。
(1)画出光线从开始射入棱镜到射出棱镜后的完整光路图。
(2)求该棱镜的折射率和光线在棱镜中传播速度的大小。(结果可保留根号)。

参考答案:
解:(1)
(2)在AB面
?
在O点
而
解得
,
。?
本题解析:
本题难度:一般