高中物理光的折射定律试题

一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示。由此可知介质的折射率等于___________。

如图所示，横截面（纸面）为的三棱镜置于空气中，顶角A=60°。纸面内一细光束以入射角i射入AB面，直接到达AC面并射出，光束在通过三棱镜时出射光与入射光的夹角为φ（偏向角）。改变入射角i，当i=i₀时，从AC面射出的光束的折射角也为i₀，理论计算表明在此条件下偏向角有最小值φ₀=30°。求三棱镜的折射率n。

某种光学元件由两种不同透明物质I和透明物质II制成，其横截面如图所示，0为AB中点，∠BAC=30°，半圆形透明物质I的折射率为n₁=，透明物质Ⅱ的折射率为n₂。一束光线在纸面内沿O点方向射入元件，光线与AB面垂线间的夹角为，通过观察发现此时从AC面恰好无光线射出，在BC面有光线垂直射出。求：

①该透明物质Ⅱ的折射率n₂；
②光线在透明物质Ⅱ中的传播速度大小；
③光线与AB面垂线间的夹角的正弦值。

如图所示，截面为直角三角形ABC，∠B＝30°，斜边AB＝a.棱镜材料的折射率为，n＝.在此截面所在的平面内，一条光线在距A点为处的M点垂直AC射入棱镜，不考虑光线沿原路返回的情况，光线从玻璃砖的BC边射出．求：

①画出光路图
②光从棱镜射出时的折射角？；
③光从棱镜射出时的射出点距B多远？．

如下左图所示，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光的速度大

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

先后用两种不同的单色光，在相同的条件下用同双缝干涉装置做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同，其中间距较大的那种单色光，比另一种单色光（     ）

A．在真空中的波长较短

B．在玻璃中传播的速度较大

C．在玻璃中传播时，玻璃对其折射率较大

D．其在空气中传播速度大

半径为R的半圆柱形玻璃竖直放置，横截面如图所示，O为圆心，已知玻璃的折射率为．一束与竖直方向成45°的平行光束从空气射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出．

（1）请分析判断在MO区域能否有光线射出．
（2）求在ON区域有光束射出的的宽度为多少．

一束由红、蓝两单色光组成的光以入射角由空气射到半圆形玻璃砖表面的A处，AB是半圆的直径。进入玻璃后分为两束，分别为AC、AD，它们从A到C和从A到D的时间分别为和，则

A.AC是蓝光，小于      B.AC是红光，小于
C.AC是蓝光，等于       D.AC是红光，大于

MN为水平放置的光屏，在其正下方有一半圆柱形玻璃砖，玻璃砖的平面部分ab与光屏平行且过圆心O，平面ab与屏间距离为，整个装置的竖直截面图如图所示。在O点正下方有一光源S，发出的一束单色光沿半径射入玻璃砖，通过圆心O再射到屏上。现使玻璃砖在竖直面内以O点为圆心沿逆时针方向以角速度缓慢转动，在光屏上出现了移动的光斑。已知单色光在这种玻璃中的折射率为，求：

①当玻璃砖由图示位置转动多长时间屏上光斑刚好彻底消失；
②玻璃砖由图示位置转到光斑刚好彻底消失的过程中，光斑在屏上移动的距离.

图示是一透明的圆柱体的横截面，其半径R=2cm，折射率．真空中一束光线沿平行于直径AB的方向从D点射入该透明体，折射光线恰好通过B点．已知真空中光速c=3.0×10⁸m/s，求：

①光在透明体中的传播速度v．
②入射点D与AB间的距离d．

如图所示，用折射率n=的玻璃做成一个外径为R的半球形空心球壳。一束与平行的平行光射向此半球的外表面，若让一个半径为的圆形遮光板的圆心过轴，并且垂直该轴放置。则球壳内部恰好没有光线射入。求：

（1）临界光线射入球壳时的入射角θ₁和折射角θ₂
（2）球壳的内径

某可见光在真空中波速为c，在水中波长为λ，频率为f，则该光在真空中的波长为       ，水对该光的折射率为      。若用该光在空气中进行双缝干涉实验，双缝间距为d，屏到双缝的距离为L，则屏上相邻两暗条纹间的距离为        。

如图所示，真空中有一个半径为R，质量均匀分布的玻璃球，由a、b两种单色光组成的复合光束射入该玻璃球，当入射角θ等于60°时，其折射光束和出射光束如图所示。已知a光束第一次射出此玻璃球后的出射光束相对复合光束的偏转角也为60°，c为真空中的光速，则下列说法正确的是

A．a光在玻璃中穿越的时间为t = 3R/c

B．用同一装置分别进行双缝干涉实验时，b光的亮条纹间距比a光大些

C．a、b光从真空进入玻璃球,其频率将变小

D．适当增大入射角θ，a、b光束都可能发生全反射

如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由红光和紫光组成的复色光沿AO方向从真空斜射入玻璃，B、C点为两单色光的射出点(设光线在B、C处未发生全反射)。已知从B点射出的单色光由O到B的传播时间为t。

①若OB、OC两束单色光在真空中的波长分别为λ_B、λ_C，试比较λ_B、λ_C的大小(不必说明理由)；
②求从C点射出的单色光由O到C的传播时间t_C

如图所示，三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O以角度i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射。已知，BC边长为2L，该介质的折射率为。求：

（i）入射角i
（ii）从入射到发生第一次全反射所用的时间（设光在真空中的速度为c，可能用到： 或）。