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1、实验题 图中ΔABC为一等腰直角棱镜的主截面,今一细束红单色光DE平行于AB面自AC面射入,经AB面反射后从BC面射出,出射光线为FG。光线DE和FG由插针法确定。

(1)试用几何作图法在图中准确画出光在棱镜内光路走向(含辅助线);
(2)在图中标出DE经AC面折射后的折射角r,用r表示玻璃的折射率为n=_______;
(3)若用一细束紫光沿DE照射,则出射光线_______。
A.仍从原出射点射出,出射光线与FG重合
B.仍从原出射点射出,出射光线与FG不重合
C.从原出射点偏上的某一点射出,出射光线与FG平行
D.从原出射点偏下的某一点射出,出射光线与FG平行
参考答案:(1)如图所示

(2)
(3)C
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,为一玻璃圆柱体的截面图,其半径为
,
为圆柱截面的圆心,AB为截面圆的直径。在B点放一个能发某种单色光的点光源,照射到直径AB上方,只有圆弧AMN段有光线折射出来,其中从M点折射出的光线恰好平行AB,已知∠ABM=
。求:直线BN的长度。(用R、
表示)

参考答案:
本题解析:设光线BM在M点发生折射对应的入射角为i,折射角为r,
由几何知识可知,i=θ,r=2θ, (1分)
根据折射定律得:
? (1分)
代入数据得:n=2cosθ? (1分)
光线BN恰好在N点发生全反射,则∠BNO为临界角C,有
?(1分)
由几何知识可知,等腰三角形NOB中,BN的距离:
BN="2RcosC" ?(1分)
联立求得:
? (1分)
本题难度:一般
3、填空题 如图所示,直角三角形ABC为一棱镜的横截面,∠A=300,棱镜材料的折射率n=
。在此截面所在的平面内,空气中的一条光线平行于底边AB从AC边上的M点射入棱镜,经折射射到AB边。光线从AC边进入棱镜时的折射角为__________,试判断光线能否从AB边射出,_________(填“能”或“不能”)。

参考答案:300;不能
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,AOB是由某种透明物质制成的
圆柱体横截面(O为圆心)折射率为.今有一束平行光以45°的入射角射向柱体的OA平面,这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出,设凡射到OB面的光线全部被吸收,也不考虑OA面的反射,求圆柱AB面上能射出光线的部分占AB表面的几分之几?

参考答案:从O点射入的光线,折射角为r,根据折射定律有:n=sin45°sinr ①
解得 r=30°②
从某位置P点入射的光线,折射到AB弧面上Q点时,入射角恰等于临界角C,有:sinC=1n ③
代入数据得:C=45°④
△PQO中∠α=180°-90°-r=15°
所以能射出的光线区域对应的圆心角β=90°-α-r=45°⑥
能射出光线的部分占AB面的比例为45°90°=12⑦
答:圆柱AB面上能射出光线的部分占AB表面的12.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,水下光源S向水面A点发射一束复色光线,折射光线分成a,b两束,则下列说法正确的是

A.在水中a光的速度比b光的速度小
B.通过同一个单缝发生衍射时,b光中央条纹比a光中央条纹宽
C.若a、b两种单色光由水中射向空气时,a光的临界角较小
D.用同一双缝干涉实验装置做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
参考答案:D
本题解析:根据光路可逆,折射率
,
,
,所以
。根据折射率
可知,
,在水中a光的速度比b光的速度大,选项A错。b光的折射率大,所以b的波长短,单逢衍射的中央条纹越窄,选项B错。双缝干涉中,所以b的波长短,干涉条纹间距窄,选项D对。若a、b两种单色光由水中射向空气时,临界角
,a的折射率小,所以临界角大,选项C错。
本题难度:简单