高中物理光的折射定律试题

如图所示，直线OO′与上下表面平行的玻璃砖垂直且与其上表面交于N点。a、b为两束不同频率的单色光，以45°的入射角射到玻璃砖的上表面，入射点A、B到N点的距离相等，经折射后两束光相交于图中的P点。下列说法正确的是

A．在真空中，a光的传播速度小于b光的传播速度
B．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度
C．同时增大入射角(始终小于90°)，则a光在下表面先发生全反射
D．对同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹比b光的干涉条纹宽

如图所示，一个玻璃三棱镜的截面为等腰直角△ABC，∠A为直角，玻璃三棱镜的折射率为 。此面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边的中点，对这条光线进入棱镜之后的光路分析正确的是

A．直接射到AC边上，发生全反射现象

B．直接射到BC边上，发生全反射现象

C．直接射到AC边上，部分光线从AC边射出

D．直接射到BC边上，部分光线从BC边射出

a、b两种单色光以相同的入射角从空气斜射向某种玻璃中，光路如图所示。关于a、b两种单色光，下列说法中正确的是

A．该种玻璃对b光的折射率较大

B．b光在该玻璃中传播时的速度较大

C．两种单色光从该玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小

D．在同样的条件下，分别用这两种单色光做双缝干涉实验，b光的干涉图样的相邻条纹间距较大

圆形玻璃砖的横截面如图所示， O点为圆心，OO′为直径MN的垂线，足够大的光屏PQ与直径MN垂直并接触于N点，已知半圆形玻璃砖的半径R=10cm，折射率，一细束激光沿半径方向射向圆心O点，入射光线与OO′夹角，光屏PQ上出现两个光斑，则这两个光斑之间的距离为

A．cm

B．cm

C．cm

D．cm

如图所示，两束平行单色光A.b从空气射入玻璃三棱镜，出射光为①和②，对这两束光

A.出射光①是a光
B.在该三棱镜中a光的传播速度比b光大
C.从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小
D.分别通过同一双缝干涉装置，a光形成的相邻亮条纹间距大

现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，所以标志牌上的字特别醒目。这种“回归反光膜”是用球体反射元件制作的。如图反光膜内部均匀分布着直径为10m的细玻璃珠，所用玻璃的折射率，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射一反射一再折射后恰好和入射光线平行，第一次入射时昀入射角i应是

A．15°

B．30°

C．45°

D．60°

半径为R的玻璃圆柱体，截面如图所示，圆心为O，在同一截面内，两束相互垂直的单色光射向圆柱面的A、B两点，其中一束沿AO方向，∠AOB=30°，若玻璃对此单色光的折射率n=.

①试作出两条光线从射入到第一次射出的光路途径，并求出B光第一次射出圆柱面时的折射角。（当光线射向柱面时，如有折射光线则不考虑反射光线）
②求两条光线经圆柱体后第一次射出的光线的交点（或延长线的交点）与A点的距离。

如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知OA＝，该球体对蓝光的折射率为。则：

①它从球面射出时的出射角β为多少？
②若光在真空中的传播速度为c，那么，请推导出光从A点传播到C点所需时间t的表达式（用c，R表示）

如图所示，一艘赛艇停在平静的水面上，赛艇前部上端有一标记P，在其正前方A处有一浮标．潜水员从P前方S=4m处开始下潜，当下潜至深度为H=2m的B处时，才能看到赛艇尾端后方水面上的景物，且看到P刚好被浮标挡住．测得PA.BA与竖直方向的夹角分别为53°和37°．忽略赛艇吃水深度，求赛艇的长度L．sin53°＝0.8，cos53°＝0.6．

过去已知材料的折射率都为正值(n>0)．现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n<0) ，称为负折射率材料．位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足＝n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)．现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面以入射角射入，下表面射出．若该材料对此电磁波的折射率n＝ 1，请画出正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图，若在上下两个表面电磁波的折射角分别为r₁、r₂，则r₁____ r₂(填“大于”、“等于”、“小于”)，

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。

如图所示，一透明半圆柱体折射率为n=2，半径为R、长为L．一 平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面射出．求该部分柱面的面积S．

直角等腰玻璃三棱镜ABC的截面如图所示， ABC= ACB=45°，一条单色光从腰AB上的D点射入三棱镜，在玻璃内部折射光线为DE，折射角r="30" ,折射光线传播到BC边上的E点。已知该玻璃砖的折射率n=。

(i)求光线的入射角i（图中未标出）
(ii)判断光线能否在E点发生全反射。

半圆形玻璃砖横截面如图所示，为直径，过圆心且垂直于，两束单色光、关于对称入射到，光路图如图所示，则下列说法中正确的是
        （填正确答案标号，选对一个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得0分）。

A．玻璃砖中，光的波长比光的长

B．玻璃砖中，光的传播速度比光慢

C．光的频率比光的大

D．在光的单缝衍射实验中，相同条件下，b光比a光更容易发生衍射

E．在光的双缝干涉实验中，相同条件下，a光条纹间距比b光大

如图所示，MNPQ是一块截面为正方形的玻璃砖，其边长MN="30" cm。一束激光AB射到玻璃砖的MQ面上（入射点为B）进入玻璃砖后在QP面上的F点（图中未画出）发生全反射，恰沿DC方向射出。其中B为MQ的中点，∠ABM=30°，PD="7.5" cm，∠CDN=30°。

（i）画出激光束在玻璃砖内的光路示意图，求出QP面上的反射点F到Q点的距离QF；
（ii）求出该玻璃砖的折射率；