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光的折射定律 ›
试题列表5
如图所示，两束不同的单色细光束a、b，以不同的入射角从空气射入玻璃三棱镜中，其出射光恰好合为一束。以下判断正确的是()A．在同种介质中b光的速度较小B．若让a、b光分别从同一束光波以45°的入射角，从AB面射入如图所示的透明三棱镜中，棱镜折射率n＝.试求光进入AB面的折射角，并在图上画出该光束在棱镜中的光路．如图所示，某透明液体深1m，一束与水平面成30°角的光线从空气射向该液体，进入该液体的光线与水平面的夹角为45°。试求：(1)该液体的折射率；(2)进入液体的光线经多长时间可以如图所示，置于空气中的一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6.0cm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已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光A．在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大B．若分别照射到两个相同的单缝时均发生明显衍射现象，则红光的的衍射条纹间距较宽如图所示，ABC是三棱镜的一个截面，其折射率为n＝1.5，现有一细束平行于截面的光线沿MN方向射到棱镜的AB面上的N点，AN＝NB＝2cm，入射角的大小为i，且sini＝0.75。已知真空中的如图所示，一横截面为半圆柱形的透明物体，底面AOB镀银（图中粗线），O表示半圆截面的圆心，一束光线在横截面内从M点的入射角为30，MOA=60，NOB=30。求（1）作出光路图，并求光线在空气中水平放置着一个长方体玻璃砖。在竖直平面内有两束单色光,如图所示,其中a为紫光、b为红光,两束光相互平行且相距为d,斜射到长方体玻璃砖的上表面,折射后直接射到下表面如图所示，由红、蓝两种单色光组成的光束以入射角从圆心O处由真空射入半圆形玻璃砖，进入玻璃后分为OA、OB两束，它们从O到A和从O到B的时间分别为和，则A．OA是蓝光，小于B．OA一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入，穿过玻璃砖从下表面射出。已知该玻璃对红光的折射率为1.5，设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为如图所示,ABC为直角三棱镜,BC边长为16cm,AB边长为32cm.有一束很强的细光束OP射到BC边上,入射点P为BC的中点,OP与BC的夹角为30°,该光束从P点进入棱镜后再经AC面反射沿与AC平行两束不同颜色的平行单色光a、b，以相同的入射角由真空射向同一介质，如图所示．a、b光的折射角α＜β，下列判断正确的是（）A．在真空中传播时，a光的速度较小B．在该介质中传播时，如图所示，为一玻璃等腰直角三角形棱镜，对红光和蓝光的临界角均小于45°，由红光和蓝光组成的一光束沿平行于BC边的方向射到AB面，经一次折射后射到BC面，经再次反射和折射后如图所示，一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB面上，已知棱镜材料的折射率为1.4，则这束光进入棱镜后的光路图应为下面四个图中的（）如图所示为玻璃制成的圆柱体，它的折射率为，一细光线垂直圆柱体的轴线以i1=60°的入射角射入圆柱体。（1）作出光线穿过圆柱体并射出圆柱体的光路图。（2）求出该光线从圆柱体中射实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率随着波长的变化符合科西经验公式：，其中A、B、C是正的常量。太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如下图所示。则A．屏上c处是紫光B．光由空气斜射入水中，可以判定：A．光的传播速度可能不变B．折射光线远离法线C．光的传播速度一定变大D．一定不会发生全反射在测定玻璃折射率的实验中，入射光线OA经玻璃折射后的出射光线为O/B,下列光路图正确的是：某介质对红光的折射率为n1，红光在该介质中的速度为v1,波长为λ1，发生全反射的临界角为C1，该介质对紫光的折射率为n2，，紫光在该介质中的速度为v2,波长为λ2发生全反射的临界公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度若干彩灯，在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积，下列说法正确的是（）A．红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较小B．红灯看如图是一个圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线．已知该棱镜的折射率n=，若平行光束垂如图所示，两束单色光a、b从水下射向A点后，光线经折射合成一束光c，则下列说法中正确的是（）A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条如图所示，一水池深为h，一根长直木棍竖直地插入水底，棍露出水面部分的长度为L，当太阳光与水平面夹角为斜射到水面时，则棍在水底的影子的长度为．(已知水的折射率为n)在桌面上有一个倒立的透明的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示。有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到如图所示为一内外侧面平行、中间部分为空气的三棱镜，将此三棱镜放在空气中，让一束单色光沿平行于底边BC的方向入射到AB面上，光从AC面射出，在图示的出射光线中正确的是（）A如图所示，截面为直角三角形的玻璃棱镜置于真空中，已知∠A=60°，∠C=90°；一束极细的光于AC边的中点F处垂直AC面入射，AC=cm，玻璃的折射率为n=，光在真空的速度为m/s。求：(1)下列有关光的说法中正确的是A．阳光照在肥皂泡上出现的彩色花纹是衍射现象B．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄C．光纤通信应用了光的全反如图所示，两束单色光a、b分别照射到玻璃三棱镜AC面上的同一点，且都垂直AB边射出三棱镜，下列说法中正确的是A．a光穿过三棱镜的时间短B．b光穿过三棱镜的时间短C．a光在玻璃中有一个玻璃三棱镜，其横截面为等腰三角形，顶角θ为锐角，折射率为．现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜．不考虑棱镜内部的反射．若保持入射光线在过入射点的法线的下对于某单色光，玻璃的折射率比水的大，则此单色光在玻璃中传播时（）A．其速度比在水中的大，其波长比在水中的长B．其速度比在水中的大，其波长比在水中的短C．其速度比在水中的小如图所示，一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线夹角为90°，折射光线与入射光线延长线间夹角θ为15°，求：(1)该介质的折射率？(2)光在该介质中传播的速度？(3)当光从介a、b两种单色光以相同的入射角从某种介质射向真空，光路如图所示，则以下叙述正确的是A．在该介质中a光的传播速度大于b光的传播速度B．用同一干涉装置可看到a光的干涉条纹间距光纤通信是一种现代化的通讯手段，为了研究问题的方便，我们将光导纤维简化为一根长直的玻璃柱，如图所示，设此玻璃柱长为L，折射率为n，且光在玻璃的侧壁上不能漏出．已知光水中一标竿齐水面的刻度为零，水面以上刻度为正，以下刻度为负.人浮于水面与标竿相距L处，且水面上标竿的/2m刻度的倒影与水下－m刻度的像重合.若水的折射率为，要看到水面上光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为()A．B．C．D．某单色光由玻璃射向空气，发生全反射的临界角为，c为真空中光速，则该单色光在玻璃中的传播速度是（）A．B．C．D．一束单色光从空气射入玻璃中，则其频率____________，传播速度____________。（填“变大”、“不变”或“变小”）为了测定水的折射率，某同学将一个高32cm，底面直径24cm的圆筒内注满水，如图所示，这时从P点恰能看到筒底的A点．把水倒掉后仍放在原处，这时再从P点观察只能看到B点，B点和C一束光从某介质进入真空，方向如图所示，则下列判断中正确的是（）A．该介质的折射率是B．该介质的折射率是C．该介质相对真空发生全反射的临界角是450D．光线按如图所示的方向入射两束不同频率的单色光a、b从空气射入水中，发生了如图所示的折射现象（>）。下列结论中正确的是（）A．光束b的频率比光束a低B．在水中的传播速度，光束a比光束b小C．水对光束a的如图所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上面的A点射出。已知入射角为i，A与O相距l介质的折射率为n,试求介质的厚度d。如图所示，有玻璃三棱镜ABC，顶角A为30°，一束光线垂直于AB射入棱镜，从AC射出进入空气，测得出射光线与入射光线夹角为30°，则棱镜的折射率为A．B．C．D．一复色光中只含有a、b两种单色光，用该复色光照射一竖直理想透明薄膜(膜层厚度从零开始，上薄下厚)时，得到如图所示的干涉图样.若用此复色光通过玻璃半球射向空气，下列四个一束由红、紫两色光组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜。下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是（）光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播情形可知A．折射现象的出现说明光是纵波B．光总会分为反射光和折射光C．折射光与入射光的传播方向总是不同的D．发生折射是因为光在不与通常观察到的月全食不同，小虎同学在2012年12月10日晚观看月全食时，看到整个月亮是暗红的。小虎画了月全食的示意图，并提出了如下猜想，其中最为合理的是（）A．地球上有人用（1）（6分）一列简谐波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6m，且这两质点之间的波峰只有一个，则该简谐波可能的波长为A．4m、6m和8mB．6m、8m和12mC．4m、6m如图所示，一个用透明材料制成的截面为直角三角形的三棱镜ABC．现在有一束单色光从空气中以θ=45°的入射角自直角边AB射入，折射时的偏转角为15°，然后光线射到AC面而刚好发生了如图所示，一束红光和一束紫光平行入射到三棱镜上，经棱镜折射后，交汇在屏上同一点。下列判断正确的是（）A．a为紫光，b为红光，a光在棱镜中的速率小B．a为紫光，b为红光，b光在）一半径为R的半圆柱玻璃体，上方有平行截面直径AB的固定直轨道，轨道上有一小车，车上固定一与轨道成45°的激光笔，发出的细激光束始终在与横截面平行的某一平面上，打开激光一束由不同频率的单色光a、b组成的光从空气射入某介质中，发生了如图所示的折射现象。下列结论中正确的是()A．光束b的频率比光束a小B．在介质中的传播速度，光束a比光束b小C．介如图所示，半圆形玻璃砖acb,O为圆心，c为圆弧顶点，一束很细的平行白光束沿cO方向射入玻璃砖，保持光的方向不变，而将玻璃砖沿顺时针方向绕O点转动，则首先在界面ab上发生全知光线自空气射入甲介质中，入射角为60°，折射角为30°；光线从乙介质射入空气，入射角为45°，折射角为60°，求：（1）甲、乙两种介质的折射率之比n甲∶n乙；（2）光在甲、乙两种介质如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b。下列判断正确的是()A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率B．a光的频率大于b光的频率C．在真空中如图所示，真空中有一个半径为R，质量分布均匀的玻璃球，频率为γ的细激光束在真空中沿直线BC传播，并于玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真如图所示，在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ，OP＝OQ＝R，一束单色光垂直OP面射入玻璃体，在OP面上的入射点为A，OA＝，此单色光通过玻璃体后沿BD方学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测定液体折射率的仪器，如图所示。在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂如右图所示，有一横截面是直角三角形的棱镜ABC，∠A=30°，它对红光的折射率为n1．对紫光的折射率为n2．在距AC边为d处有一与AC平行的光屏MN。现有由以上两种色光组成的很细的光束如图所示，ABC为等腰棱镜，a、b两束不同频率的单色光垂直AB边射入棱镜，两束光在AB面上的入射点到OC的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是()A．在真空中由某种透光物质制成的等腰直角棱镜ABO，两腰长都为16cm，如图所示，为了测定这种物质的折射率，将棱镜放在直角坐标中，使两腰与ox、oy轴重合，从OB边的C点注视A棱，发现A棱的如图所示，一玻璃砖的横截面为半圆形，MN为截面的直径，Q是MN上的一点且与M点的距离QM=R/2(R为半圆形截面的半径与水平光屏P平行，两者的距离为d，一束与截面平行的红光由Q点如图所示，M是一块平面镜，位于透明液体中，镜面水平向上放置，镜面到液面的距离h=0.8m。一束细光线竖直向下射来，通过液体射到平面镜上。现将平面镜以入射点为水平轴顺时针频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如图所示,下列说法正确的是A．单色光1的波长小于单色光2的波长B．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色如图所示，游泳池宽度L="15"m，水面离岸边的高度为h1="0.5"m，在左岸边一标杆上装有一A灯，A灯距地面高h2="0.5"m，在右岸边站立着一个人，E点为人眼的位置，人眼距地如图所示，一束红光PA从A点射入一球形水珠，光线在第一个反射点B反射后到达C点，CQ为出射光线，O点为球形水珠的球心。下列判断中正确的是A．光线在B点可能发生了全反射B．光从如图所示，一细束红光和一细束紫光以相同的入射角i，从空气中斜射到长方形玻璃砖上表面的同一点，进入玻璃后都可以射到玻璃砖的下表面。下列说法中正确的是A．从上表面射入时某同学用如图所示的方法测量水的折射率：在一个圆柱形容器中紧贴着器壁竖直插入一根直尺，眼睛在容器外的P处斜向下观察。容器中没有水时恰好可以看到A处。装满水时，在观察位某同学欲测直角三棱镜ABC的折射率n。他让一束平行光以一定入射角从空气投射到三棱镜的侧面AB上（不考虑BC面上的光束反射），经棱镜两次折射后，又从另一侧面AC射出。逐渐调整在如图所示为一半圆形玻璃砖，光屏MN与直径PQ平行，圆心O到MN的距离为d，一由两种单色光组成的复色光与竖直方向成θ=30°角射入玻璃砖的圆心，在光屏上出现了两个光斑，玻璃对两如图所示，玻璃棱镜ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成。一束单色细光束从AD面的a点入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab与AD面的夹角α=60º。已知一束含两种频率的单色光，照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出后，光线分为、两束，如图所示。下列说法正确的是（）A．光频率小于光的频率B如图所示，由红、蓝两种单色光组成的光束以入射角从圆心O处由真空射入半圆形玻璃砖，进入玻璃后分为OA、OB两束，它们从O到A和从O到B的时间分别为tA和tB，则A．OA是蓝光，tA小如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏上ab之间形成一条彩色光带．下面的说法中正确的是：A．a侧是红色半圆形玻璃砖横截面如图，AB为直径，O点为圆心。在该界面内有a、b两束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖，两入射点到O的距离相等。两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图如图所示，一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°，下面四个光路图中，正确的是（）高速公路上的标志牌常用“回光返照膜”制成，夜间行车时，它能将车灯照射出去的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目．这种“回光返照膜”是用球体反射原件制成的．如图所示，反光膜内(4分)某同学在测定一厚度均匀的圆柱形玻璃的折射率时，先在白纸上作一与圆柱横截面相同的圆，圆心为0。将圆柱形玻璃的底面与圆重合放在白纸上。在圆柱形玻璃一侧适当位置竖直如图所示，为一玻璃圆柱体的截面图，其半径为，为圆柱截面的圆心，AB为截面圆的直径。在B点放一个能发某种单色光的点光源，照射到直径AB上方，只有圆弧AMN段有光线折射出来，（8分）在龟峰山风景区的盘山公路路面上等间距地镶嵌一些玻璃球，当夜间行驶汽车的车灯照上后显得非常醒目，以提醒司机注意安全。若小玻璃球的半径为R=2cm，折射率是，如图所示(4分)直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角α＝60°．已知这种玻璃的折射率n＝，则：①这条光线在AB面上的的入射角为；②图中光线ab(有一种称为手性材料的光介质，当激光从空气射入这种材料的时候，将会分离出两种光，一种是左旋圆偏振光，其折射率为；另一种是右旋圆偏振光，其折射率为，其中no为选定材料的（8分）如图为用某种透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图,FD为圆周,圆心为O.某单色光线a从AB面入射,入射角θ1=60°,它射入棱镜后射在BF面上的O点并恰好不从BF面射出.求①(4分)一束光由空气射入某种介质中，当入射光线与界面间的夹角为30°时，折射光线与反射光线恰好垂直，这种介质的折射率为，已知光在真空中传播的速度为c＝3×108m/s，这束光在此（5分）如图所示，两束单色光a、b自空气射向玻璃，经折射后形成复合光束c．下列说法中正确的是()A．从玻璃射向空气，a光的临界角小于b光的临界角B．玻璃对a光的折射率小于玻璃对b（10分）如图，足够长的平行玻璃砖厚度为d，底面镀有反光膜，顶面涂有长为d的遮光物质AB。一束光线以45°的入射角由遮光物质A端入射，经底面反射后，恰能从遮光物质B端射出。已（10分）如图所示，一个半径为R的透明圆柱体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入圆柱体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知OA＝，该圆柱体对蓝光的折射率为，则光学是一门有悠久历史的学科，它的发展史可追溯到2000多年前。下列有关光的一些现象中说法正确的是A．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B．在光导纤维束内传如图所示，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（6分）为了观察门外情况，有人在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直，如图所示。从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的最大一半径为R的1/4球体放置在水平面上，球体由折射率为的透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如如图所示为氩离子激光器发出一束绿色和蓝色的激光,入射到光盘面后的折射情况。则下列判断正确的是A．图中光束①是绿光,光束②是蓝光B．光束①的光子能量较大C．在介质中光束①速度较(4分)某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率，实验后留下的痕迹如图所示，设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率（9分）27．如图，MN是一条通过透明球体球心的直线。在真空中波长为λ0＝400nm的单色细光束AB平行于MN的射向球体，B为入射点，若出射光线CD与MN的交点P到球心O的距离是球半径的倍如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°，已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为（）A．B．1.5C．D．2在实验条件完全相同的情况下，分别用红光和紫光做实验进行比较，得到五个实验结论，以下是对五个实验结论的描述，其中正确的是（）A．通过三棱镜后，红光偏折角大B．通过平行玻璃(9分）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，如图所示.M（选修3-4）．如图所示，一截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC,，D点在AC边上，AD间距为L。一条光线以60°的入射角从D点射入棱镜，光线垂直BC射出，求：（1）玻璃的折射率；（2）BC边上出一束光从空气射向折射率的某种玻璃的表面，如图所示。代表入射角，则A．当时会发生全反射现象B．无论入射角是多大，折射角都不会超过C．当入射角时，折射角D．当入射角时，反射光两束单色光a和b沿如图所示方向射向等腰三棱镜的同一点O，已知b光在BC界面处发生全反射，两束光沿相同方向射出，则A．在棱镜中a光的传播速度较小B．若a光是氢原子从n=3的能级向如图所示，两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中，两者的AC面相互平行放置，由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入，通过两棱镜后，变为从a、b两点射出的单色光，对