高中物理光的折射定律综合题

电线杆AB前有一条小河，河对岸站一人，如图所示，用作图法画出此人通过水面能看到的电线杆的部分．

如图14-7所示，置于空气中的一个不透明容器内盛满某种透明液体.容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0 cm长的线光源.靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源.开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分.将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可以看到线光源底端，再将线光源沿同一方向移动8.0 cm，刚好可以看到其顶端.求此液体的折射率n.

图14-7

一束光线以45°的入射角从空气投射到三棱镜的一个侧面上，在棱镜中发生折射，方向如图所示，并恰在另一侧面上发生全反射，由以上条件，计算三棱镜顶角的大小．

如图所示，一束光从空气射向折射率为n＝的某种玻璃的表面．试证明当入射角i＝arctan时，反射光线与入射光线垂直．

如图13-1-12所示，游泳池宽度L="15" m，水面离岸边的高度为0.5 m，在左岸边一标杆上装有一A灯，A灯距地面高0.5 m，在右岸边站着一个人，E点为人眼的位置，人眼距地面高1.5 m.若此人发现A灯光经水面反射所成的像与左岸水面下某处的B灯光经折射后所成的像重合，已知水的折射率为1.3，则B灯在水面下多深处？（B灯在图中未画出）

图13-1-12

如图13-10所示为一块平行玻璃砖，光从空气沿AO方向射向玻璃砖的上表面，通过玻璃砖后沿O′B方向传播.

图13-10
（1）证明AO∥O′B；
（2）若玻璃砖的折射率为n，厚度为d，光线AO的入射角为i，求光线通过玻璃后平移的距离.

将平面镜M斜放入一个装满清水的碗中，调整平面镜的倾斜角度，让一束太阳光斜射入水中．经折射、反射、折射后射到PQ屏上，分为a、b、c三个光区，如图所示(图中只作出了表示区域分界线的两条折射光线)．现将三瓶相同的红藻放在三个光区，并设其他光不能进入这三个光区，试问这三瓶红藻哪一个生长得最慢？请说明理由．

一半圆形玻璃砖，玻璃的折射率为，AB为其直径，长度为D，O为圆心.一束宽度恰等于玻璃砖半径的单色平行光束垂直于AB从空气射入玻璃砖，其中心光线P通过O点，如图19-2-17所示.M、N为光束边界光线.则M、N射出玻璃砖后的相交点距O点的距离为多少？

图19-2-17

如图1所示，A点是潜水员眼睛所在位置，S是点光源，请通过画图确定点光源发出的通过水面上哪些范围的光线可以射入潜水员的眼睛．

.如图13-11所示，ABCD是折射率n=1.5，截面为矩形的均匀玻璃砖，一束平行光从空气入射到AB面上然后折射向BC面时，那么：（1）若AB面长度为L，要使所有入射光都能折射到BC面时，BC面最少应是多少？（2）这些折射光线能否从BC面射出？如果不能从BC面射出，需改变什么条件才能使折射光线从BC面射出？

图13-11

如图，圆柱形筒，底面直径为d，观察者沿筒的边缘可看到筒壁h深处的M点．当筒内装满某种液体时，观察者沿筒的边缘可看到筒壁H深处的N点，则这种液体的折射率n多大?．

 

如图13-1-11所示，光线以入射角θ₁从空气射向折射率的玻璃表面.

图13-1-11
（1）当入射角θ₁=45°时，反射光线与折射光线间的增值角θ为多少？
（2）当入射角θ₁为多少时，反射光线和折射光线垂直？

雨过天晴，人们常看到天空中出现彩虹，它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象.在说明这个现象时，需要分析光线射入水珠后的光路.一细束光线射入水珠，水珠可视为一个半径为R的球，球心O到入射光线的垂直距离为d.水的折射率为n.

图14-2-15
(1)在图14-2-15上画出该束光线射入水珠上经一次反射后又从水珠中射出的光路图;
(2)求这束光线从射向水珠到射出水珠每一次偏转的角度.

如图13-1-13所示，一个人发现水中S处有一溺水者，溺水者离岸的距离SB="10" m，而发现者在A处，距B点的距离为20 m，此人在岸上跑动的速度为5 m/s，而在水中的速度为1 m/s,发现者为尽快到达溺水者处，他应在何处下水？

图13-1-13

一个储油桶的底面直径与高均为d。当桶内没有油时，从某点A恰能看到桶底边缘的某点B，如图(a)所示，当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿AB方向看去,恰好看到桶底上的点C，如图（b)所示，C、B两点相距d/4， (, .) 求

(1)试在图(b)中画出光路的示意图；
(2)油的折射率；
(3)光在油中传播的速度。