高中物理光的折射定律综合题

如图13-1-9所示，水面上漂浮着一半径为r的圆形薄木板，在木板圆心的正上方距木板高度h的A处有一个点光源S.由于木板的影响，点光源发出的光线射入水中后，在水底平面上形成一圆形阴影.已知水深为H，水的折射率为n，求阴影的半径.

图13-1-9

两束平行的细激光束，垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示，已知其中一条光线沿直线穿过玻璃，它的入射点是O；另一条光线的入射点为A，穿过玻璃后两条光线交于P点。已知玻璃截面的圆半径为R，，。
（1）作出光路图(不需作反射光线)，并求玻璃材料的折射率。
（2）若有一束真空中波长为的红光从真空中进入该玻璃，求这束红光的频率，及红光在玻璃中的传播速度和波长（若结果含根式，可保留最简根式）

一块用折射率n＝2的玻璃制作的透明体，其横截面如图所示，ab是一半径为R的圆弧，ac边与bc边垂直，∠aoc＝60°．当一束平行黄色光垂直照射到ac边上后，ab弧的外表面只有一部分是黄亮的，而其余是暗的，求其黄亮部分的弧长是多少?

如图所示,一不透明的圆柱形容器内装满折射率为的透明液体,容器底部正中央O点处有一点光源S,平面镜MN与底面成45°角放置.若容器高为2 dm,底边半径为(1+) dm,OM="1" dm,在容器中央正上方1 dm处水平放置一足够长的刻度尺.求光源S发出的光线经平面镜反射后,照射到刻度尺上的长度.(不考虑容器侧壁和液面的反射)

一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线间夹角为90º，折射光线与入射光线延长线间夹角为15º，设光在真空中的传播速度为c，求：
（1）此介质的折射率；
（2）光线在此介质中的传播速度；
（3）当一束光由此介质射向空气时，发生全反射的临界角是多少？

（1）坦克内的人通过这块玻璃能看到的外界的角度i为多大？
（2）光进入这块玻璃时的传播速度多大？
（3）要使坦克内人通过这块玻璃能看到的外界的角度i＝90°，则嵌入的特制玻璃折射率应为多大？

（2）求经过三棱镜后折射光线和三棱镜界面的夹角。

（1）AB边上的折射角；
（2）光在棱镜中的速度（取）；
（3）此单色光通过三棱镜的时间.

两束平行的细激光束,垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上,如图所示.已知其中一条光线沿直线穿过玻璃,它的入射点是O;另一条光线的入射点为A,穿过玻璃后两条光线交于P点.已知玻璃截面的圆半径为R,OA=,OP=R.求玻璃材料的折射率.

（1）它在真空中的波长.
（2）进入折射率为的透明介质中，这束激光的波长、波速又是多少？

对光学仪器定标时,需要确定两条平行光线的精确间距x.可以用如下办法:先使两条光线垂直且对称地射到一根圆柱形的玻璃棒上,如图所示,棒的半径为R,折射率n=1.60,然后调节两条光线间的距离,直到它们正好聚焦在玻璃棒圆周上对面的一点.试求x.

（1）作出后来的光路示意图，标出P′位置（在答卷纸上作图）；
（2）透明体的厚度为多大?   
（3）光在透明体里运动的时间多长?

如图，一束波长为₀的红光，从空气中垂直于三棱镜的AB面入射，从AC面射出方向如图所示．则玻璃对红光的折射率、红光在玻璃中的传播速度、红光在玻璃中的波长各是多少？

有两个研究性学习小组准备用学过的光学知识来测定某种透明液体的折射率，他们找来一个不透明的装满液体的足够深的圆盆子。

（1）其中第一小组采用如图（甲）那样把直尺AB紧挨着盆子内壁的C点竖直插入盆内，这时，在直尺对面的P点观察液体表面，能同时看到直尺在液体中的部分和露出液体表面的部分在液体中的像，读出直尺在液体下面部分能够看到的最低点的刻度S₁，这个刻度的像与液体表面上直尺的刻度S₂的像在液体表面下S′₂处重合，同时量出了盆子的内径d，就测出了该液体的折射率。列出计算折射率的公式。
（2）第二小组找来一枚大头针，一张不容易打湿的黑纸，一把尺子，一只圆规和一把剪刀（用来剪纸），利用上述器材设计出了测量该液体折射率的方法，列出计算折射率的公式，并说明为使实验能够成功并尽可能准确，应注意哪些事项。

已知湖宽40m，湖的A、B两岸各高出水面分别为2m和1m，某人想通过在B岸观
察A岸边的一株树的倒影，测出这树的高度。如果人眼离地高度为1.6m，当人
的观察位置到岸边B的距离超过6.4m时，就看不到树梢的倒影，试作出上述情
况的光路图，并计算树高。