【文档说明】光学 专题83.docx,共(4)页,185.666 KB,由小赞的店铺上传
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专题83光的反射、折射、全反射授课提示:对应学生用书138页1.[2024·江苏省南通市如皋市教学质量调研]如图所示,半圆形玻璃砖的圆心为O,半径为R,O、P两点间的距离为33R.一束单色光从P点以45°角射入玻璃砖,出射光线和入射光线平行,则玻璃砖的折射率为()A.2B.2C.3D.3答案:A解
析:单色光从P点以45°角射入玻璃砖,出射光线和入射光线平行,则有折射光线与垂直OP的夹角相等,则光线在玻璃砖中的光路图如图所示,由折射定律可得n=sinθsinα,由几何关系可知sinα=OPOP2+R2=12,联立解得n=2,A正确,B、C、D错误.2.[2024
·广西南宁市、玉林市摸底考试]如图所示,一透明材料制成的圆柱形棒,长度为6m.一束光线从圆柱形棒的一个底面中心垂直射入,经2.5×10-8s由另一底面圆心射出.保持入射点不变,调整光线的入射方向,使其在材料内部恰好发生全反射,(光在真空中的速度为3×108m/s)则光通过
透明材料的时间为()A.2.5×10-8sB.3.3×10-8sC.3.125×10-8sD.4.95×10-8s答案:C解析:设光在该材料中传播速度为v,由L=vt,解得v=Lt=2.4×108m/s,由n=cv可知n=1.25.设全反射临界角为C,则sinC
=1n=0.8,光刚好发生全反射,可知光在透明材料中的路程为s=LsinC=7.5m,则t′=sv=7.52.4×108s=3.125×10-8s,C正确.3.[2024·河北省邯郸市九校联考]如图所示,水面上漂浮一半径为R=0.25m的圆形荷叶,O点为荷叶的圆心,一只
小蝌蚪从距水面h=724m的A点以速度v=0.05m/s向下运动,A点在O点的正下方,已知水的折射率为43,则在小蝌蚪向下运动过程中,在水面之上看不到小蝌蚪的时间为()A.572sB.576sC.573sD.574s答案:B解析:由
全反射角公式和几何关系,有sinC=1n=34,tanC=37,在小蝌蚪竖直向下运动过程中,如图所示,小蝌蚪从A点到B点过程中,在水面之上看不到小蝌蚪,有AB=RtanC-h=724m,则在水面之上看不到小蝌蚪的时间为t=ABv=576s,B正确.4.[2024·山东
省淄博市期末考试](多选)为取得良好的保温效果,一窗户安装了双层平行玻璃,双层玻璃由厚度均为d的单层玻璃组成,两玻璃板平行且中间有空气.如图所示,一束光线从窗外射入室内,入射光线与玻璃面的夹角θ=37°,光线通过双层玻璃后出射光线与入射光线
会有一个偏移量(两光线的垂直距离),玻璃的折射率n=43,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,则()A.这束光进入玻璃后折射角的正弦值为35B.这束光进入玻璃后折射角的正弦值为920C.这束光从室外到室内的偏移量为910dD.这束光从室外到室内的偏移量为710d答案:AD解析:光线射入玻
璃面的入射角i=90°-θ=53°,射入玻璃的折射角为r,根据光的折射定律可得n=sinisinr,解得sinr=sin53°43=35,A正确,B错误;如图,由光路的可逆性可知,空气中的光线都是平行的,玻璃中的光线也是平行的
,设光线通过第一块玻璃光线的侧移量为Δx1,光线通过第二块玻璃光线的侧移量为Δx2,根据光路图中的几何关系可得Δx1=Δx2,则出射光线相对于入射光线的侧移量Δx=2Δx1=2dcosrsin(i-r)=710d
,C错误,D正确.5.[2024·河北省邯郸市九校联考]宇航员王亚平在太空实验授课中,进行了水球光学实验.某同学在观看太空水球光学实验后,找到一块横截面为环形、折射率为n=2的玻璃砖模拟光的传播,如图所示,玻璃砖的内径为R、外径为2R
.一束单色光在截面上的A点以入射角i射入玻璃砖,恰好在玻璃砖内壁的B点发生全反射(图中B点未画出),光在真空中传播的速度为c,求:(1)入射角i的正弦sini;(2)该单色光从A点传播到B点所用时间(结果可以带根号).答案:(1)12(2)(7-1)Rc解析:(1)在△ABO
中,∠ABO=α,∠BAO=β,∠BOA=θ,如图所示,设玻璃砖的折射率为n,根据题意可得sinC=1n根据折射定律可得n=sinisinβ,sinα=sinC在△ABO中,根据正弦定理可得2Rsinα=Rsinβ解得sini=12(2)因为n=2,n=sinisinβ,sinβ=122,si
nC=12,θ=C-β所以得sinθ=7-14在△ABO中,根据正弦定理可得Rsinβ=ABsinθ且有v=cn该单色光从A点传播到B点所用时间为tAB=ABv解得tAB=(7-1)Rc.