高中物理光的折射定律试题

如图所示,空气中一块圆截异型玻璃砖,折射率为,现有一细光束,垂直射到AO面上,经玻璃砖反射、折射后,经OB面平行返回,角AOB为135°,圆半径为r.则入射点P距圆心O的距离为(    )

A．rsin15°

B．rsin7.5°

C．r

D．r

半径为R的玻璃半圆柱体，横截面积如图4-1-7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为圆柱的顶点，光线2的入射点为B，∠AOB=60°.已知玻璃对红光的折射率n=3.求：

图4-1-7
（1）两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离d;
（2）若入射光是单色的蓝光，则距离d将比上面求得的结果大还是小.

太阳光的可见光部分照射到地面上，通过一定的装置可观察太阳光谱.如图14-2-12所示是一简易装置，一加满清水的碗放在有阳光的地方，将平面镜M斜放入水中，调整其倾斜角度，使太阳光经水面折射再经水中平面镜反射，最后由水面折射回空气射到室内白墙上即可观察到太阳光谱的七色光带.逐渐增大平面镜倾斜角度以后各色光陆续消失，则此七色光带从上到下的排列顺序以及最先消失的光分别是（   ）

图14-2-12

A．红光→紫光，红光	B．紫光→红光，红光
C．红光→紫光，紫光	D．紫光→红光，紫光

如图14-2-10所示，一束平行光从真空射向一块半圆形的玻璃砖.下列说法不正确的是（   ）

图14-2-10

A．只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖

B．只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖

C．通过圆心的光线将沿直线穿过不发生偏折

D．圆心两侧一定范围外的光线将在曲面产生全反射

如图14-2-9所示，把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上，且让半球的凸面向上.从正上方（对B来说是最高点）竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的文字，下面的观察记录正确的是（   ）

图14-2-9
①看到A中的字比B中的字高 
②看到B中的字比A中的字高 
③看到A、B中的字一样高 
④看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高
A.①④              B.只有①            C.只有②             D.③④

如图14-2-8是两个同种玻璃制成的棱镜，顶角α₁略大于α₂，两束单色光A和B垂直于三棱镜一个侧面射入后，从第二个侧面射出，两条折射线与第二个侧面的夹角分别为β₁和β₂，且β₁=β₂.则下列说法正确的是…（   ）

图14-2-8

A．A光束的频率比B光束的频率高

B．在棱镜中，A光束的波长比B光束的波长短

C．在棱镜中，B光束传播速率比A光束传播速率大

D．把这两束光由水中射向空气时均可以发生全反射，但A光束的临界角比B光束的临界角大

如图14-2-5所示，一细束红光和一细束紫光以相同的入射角i从空气射入长方体玻璃砖的同一点，并且都直接从下表面射出.下列说法中正确的有（   ）

图14-2-5

A．从上表面射入时紫光的折射角比红光的折射角大

B．从下表面射出时紫光的折射角比红光的折射角大

C．紫光和红光将从下表面的同一点射出

D．从下表面射出后紫光和红光一定平行

如图4-1-15所示，MN是暗室墙上的一把直尺，一束宽度为a的平行光垂直射向MN，现将一横截面积是直角三角形的玻璃三棱镜放在图中所示位置，截面直角边AB与MN平行，顶角A为30°，则放上三棱镜后（   ）

图4-1-15

A．若入射光为白光，则直尺上的上边缘为红色

B．若入射光为白光，则直尺上的上边缘为紫色

C．若入射光为单色光，则直尺上被照亮的宽度仍为a

D．若入射光为单色光，则直尺上被照亮的宽度变小

如图4-1-14所示为一块横截面积为扇形的半径为r的柱体玻璃砖，O为截面的圆心，AB为柱体玻璃砖的圆弧面，将其置于空气中.现有一细光束a垂直射到AO面上的P处，经玻璃砖弧面反射，之后经OB面折射平行返回.已知∠AOB=135°，玻璃对此光的折射率为2，则入射点P与圆心O的距离为（   ）

图4-1-14

A．r/2

B．r/2

C．rsin7.5°

D．rsin15°

如图4-1-13所示，光从A点射入圆形玻璃，经折射从B点射出.若射出玻璃与射入玻璃的光线夹角为30°，AB弧所对的圆心角为120°，下列说法中正确的是（   ）

图4-1-13

A．玻璃的折射率为2	B．玻璃的折射率为3
C．在A点的入射角为30°	D．在B点的入射角为30°

已知一束单色光在水中的传播速度是在真空中的，则（   ）

A．这束光在水中传播时的波长为真空中的

B．这束光在水中传播时的频率为真空中的

C．对于这束光，水的折射率为

D．从水中射向水面的光线，一定可以进入空气中

两束不同频率的单色光a、b从空气射入水中，发生了图4-1-8所示的折射现象（α＞β）.下列结论中正确的是（   ）

图4-1-8

A．光束b的频率比光束a低

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,透明介质球的半径为R,光线DC平行于直径AB射到介质球的C点,DC与AB的距离H=0.8R.

(1)试证明:DC光线进入介质球后,第一次再到达介质球的界面时,在界面上不会发生全反射.(要求说明理由)
(2)若DC光线进入介质球后,第二次再到达介质球的界面时,从球内折射出的光线与
入射光线DC平行,求介质的折射率.

挡板P中嵌有一块如图所示的球形玻璃砖,玻璃砖折射率为,在球心O点处有一点光源S,E为光屏,相关数据下图.求:

(1)光屏上被照亮部分圆的半径;
(2)若把玻璃砖的外侧面AB切成平面,则光屏上被照亮部分的面积如何变化，为什么?

为从军事工事内部观察外面的目标，在工事壁上开一长方形孔.设工事壁厚d="34.64" cm，孔的宽度L="20" cm，孔内嵌入折射率的玻璃砖，如图15-15所示.试问：
（1）嵌入玻璃砖后，工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少？
（2）要想使外界180°范围内景物全被观察到，应嵌入多大折射率的玻璃砖？

图15-15