1、通過平行玻璃磚的光線 光線通過平行玻璃磚有側(cè)向位移。側(cè)向位移的大小跟平行玻璃磚的厚度及入射角、折射率有關(guān)； 各種色光在第一次入射時發(fā)生色散（第二次折射不再色散）； 射出光線的側(cè)移和折射率、入射角、玻璃磚的厚度有關(guān)； 可利用玻璃磚測定玻璃的折射率。,幾何光學(xué),2. 通過棱鏡的光線,（1）光線通過三棱鏡兩次向底面偏折，通過三棱鏡所成的像向頂角偏移，偏折角度跟棱鏡材料的折射率有關(guān)，折射率越大，偏折角度越大。偏折角度還跟入射角的大小有關(guān)系。 （2）白光通過三棱鏡后產(chǎn)生色散現(xiàn)象， （3）全反射棱鏡是橫截面成等腰直角三角形的三棱鏡。,3. 光的色散,由于各種色光的折射率不同，因此一細束復(fù)色光經(jīng)三棱鏡折射后

2、將發(fā)生色散現(xiàn)象（紅光偏折最小，紫光偏折最大。入射光在第一次發(fā)生折射時發(fā)生色散，第二次折射時不再發(fā)生色散。） 各種色光性質(zhì)比較：可見光中，紅光的折射率n最小，在同種介質(zhì)中（除真空外）傳播速度v最大，從同種介質(zhì)射向真空時發(fā)生全反射的臨界角C最大，以相同入射角在介質(zhì)間發(fā)生折射時的偏折角最?。ㄗ⒁鈪^(qū)分偏折角和折射角）。,07學(xué)年南京市期末質(zhì)量調(diào)研2,2某單色光由玻璃射向空氣，發(fā)生全反射的臨界角為，c為真空中光速，則該單色光在玻璃中的傳播速度是（ ）,A c cos B c sin C c/cos D . c/sin ,B,2007年理綜北京卷13,13光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)如圖，其內(nèi)芯和外套材料不同，光在內(nèi)芯

3、中傳播。以下關(guān)于光導(dǎo)纖維的說法正確的是 ( ) A內(nèi)芯的折射率比外套大，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射 B內(nèi)芯的折射率比外套小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射 C內(nèi)芯的折射率比外套小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生折射 D內(nèi)芯的折射率與外套的相同，外套的材料有韌性，可以起保護作用,A,06年廣東東莞中學(xué)高考模擬試題2,2對下列自然現(xiàn)象的描述正確的是： ( ) A在海面上，向遠方望去，有時能看到遠方的景物懸在空中。同樣，在沙漠中也能觀察到同樣的景象 B在沙漠中，向遠方望去，有時能看到遠方的景物的倒影。同樣，在海面也能觀察到同樣的景象 C在海面上，向遠方望去，有時能看到遠方的景物

4、懸在空中。在沙漠中，向遠方望去，有時能看到遠方的景物的倒影。 D在海面上，向遠方望去，有時能看到遠方的景物的倒影。在沙漠中，向遠方望去，有時能看到遠方的景物懸在空中。,C,07屆南京市綜合檢測題（三） 5,5如圖所示，有三塊截面為等腰直角三角形的透明材料（圖中的、）恰好拼成一個正方形棱鏡從E點垂直于邊射入的單色光在F處發(fā)生全反射，在G、H連續(xù)發(fā)生兩次折射后射出若該單色光在三塊材料中的傳播速率依次為v1、v2、v3，下列關(guān)系式中正確的是 （ ） Av3v1v2 Bv2v3v1 Cv3v2v1 Dv1v2v3,D,南京市07屆二模試卷10,10、如圖所示，同種玻璃制成的兩個直角三棱鏡，頂角分別為、

5、（ 略大于 ），兩束單色光A和B分別垂直于直角三棱鏡的斜邊射入，出射光線與出射界面的夾角均為。則 ( ) AA光的頻率比B光的低 B在棱鏡中A光的波長比B光的短 C在棱鏡中B光的傳播速度比A光的大 D兩束光由水射向空氣發(fā)生全反射時， B光的臨界角比A光的小,A D,07年4月蘇州中學(xué)調(diào)研試卷1.,1如圖所示，ABCD為同種材料構(gòu)成的柱形透明體的截面，其中ABD部分為等腰直角三角形，BCD部分為半圓形, 一束單色平行光從真空垂直射向AB或AD面，材料的折射率n=1.6。下列說法中正確的是（ ） A從AB面中點射入的光線不一定從圓弧的中點射出 B從AB面射入的所有光線經(jīng)一次反射和折射后都能從BCD

6、面射出 C從AB面中間附近射入的光線經(jīng)一次反射和折射后能從BCD面射出 D若光線只從AD面垂直射入，則一定沒有光線從BCD面射出,C,9如圖所示，P、Q是兩種透明材料做成的兩塊形狀相同的直角梯形棱鏡，疊合在一起組成一個長方體。某單色光自P的上表面斜射入，折射光線正好垂直通過兩棱鏡的界面，已知材料的折射率nPnQ。射到P的上表面的光線與P的上表面之間的夾角為。下列說法正確的是（ ） A光線有可能不從Q的下面射出 B從Q的下表面射出的光線一定與入射到P的上表面的光線平行 C如果光線從Q的下表面射出，出射光線與下表面的夾角一定大于 D如果光線從Q的下表面射出，出射光線與下表面的夾角一定小于,07年4

7、月蘇州中學(xué)調(diào)研試卷9.,A D,2007年理綜全國卷 17,17.在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖所示，有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合。已知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑為 ( ) A. r B. 1.5r C. 2r D. 2.5r,C,解:臨界角C, sinC=1/n=2/3, C 600,光線射到A或B時,入射角等于600，大于臨界角,發(fā)生全反射。由幾何關(guān)系得到第二次到達界面的時候垂直射出。,O點為等邊ABC的重心，設(shè)EC=x,則由幾何關(guān)系得

8、到：,解得光斑半徑 x=2r,06年廣東東莞中學(xué)高考模擬試題13,13（12分）利用如圖示的裝置可測量彈簧的勁度系數(shù)。一小平面鏡B（可視為一點）豎直固定在物塊P上，它們的總質(zhì)量為m，現(xiàn)將P緊靠著直立的彈簧上端，用插銷K固定，此時彈簧處于自然長度，從固定的點光源S發(fā)出的光經(jīng)過平面鏡反射后在豎直標尺的A點形成一個小光斑。松開插銷K，發(fā)現(xiàn)最終小光斑穩(wěn)定在標尺上某點，該點到A點的距離為h，已知點光源S與平面鏡的水平距離為L0，標尺與平面鏡的水平距離為L，求該彈簧的勁度系數(shù)。,解： 設(shè)拔掉K穩(wěn)定時，m下移x，兩次反射角分別為和，,彈簧的勁度系數(shù)為k，由力的平衡：,kx=mg,根據(jù)反射光線得：,x+Lta

9、nLtan=h,根據(jù)入射光線得：,L0tanL0tan=x,解方程組得：,例1如圖所示，平行單色光以45的入射角，射到半圓形玻璃磚的上表面AB上。玻璃磚的半徑為R，折射率為 。試判斷半圓弧AB上有光線射出的區(qū)域的長度。,解：由折射定率得光線從AB入射后的折射角是30，,r=30,A=45,但到達半圓弧AB上各點時的入射角是各不相同的，當大于臨界角45時，在AC弧、BD弧將發(fā)生全反射而不能射出。在CD 之間有光線射出。求得=15，=75，,計算得：有光線射出的區(qū)域長R/2。,07年蘇錫常鎮(zhèn)四市二模16,16.(15分)如圖所示,一束光線以60o 的入射角射到一水平放置的平面鏡上,反射后在正上方與

10、平面鏡平行的光屏上留下一光點P，現(xiàn)將一塊上下兩面平行的透明體平放在平面鏡上,則進入透明體的光線經(jīng)平面鏡反射后再從透明體的上表面射出,在光屏上留下一光點 P (圖中未畫出)。已知 。透明體對光的折射率 ，真空中的光速 c3108m/s ( l )作出后來的光路圖，標出P 位置 ( 2 )求透明體的厚度d ( 3 )求光在透明體里傳播的時間t.,解：( l )畫出光路圖如圖示，PP P1P2,( 2 )由折射定律 sin=nsin 代入數(shù)據(jù)解得 =300,設(shè)透明體的厚度為 d.,PP =P1P2=AP1-AP2 =2d tan- 2d tan, d=1.5cm,( 3)光在透明體里運動的速度v=c

11、/n,光在透明體里運動的路程,光在透明體里運動的時間t,06年5月深圳市第二次調(diào)研考試14,解：（1）,紫色。,解:（2）如圖,紫光剛要發(fā)生全反射時的臨界光線射在屏幕S上的點E到亮區(qū)中心G的距離r就是所求最半徑。,設(shè)紫光臨界角為C，由全反射的知識：,由幾何知識可知:,所以有:,07年蘇錫常鎮(zhèn)四市一模 16,16如圖所示,不透明的長方體擋板ABCD豎立在水平地面上,其中AB寬L=4cm,AD高h=10cm擋板上水平放置一足夠大的平面鏡,平面鏡距地面的高度為H=17cm,質(zhì)量為m的物體（可看作質(zhì)點）從圖中C以某一初速度沿著PC連線的延長線方向向右運動（始終與地面接觸），若物體與地面之間的動摩擦因數(shù)

12、 , P、D間距離為20cm，現(xiàn)在P點通過平面鏡觀察物體運動，發(fā)現(xiàn)物體在到達可視區(qū)右邊緣時恰好停下求： （1）用光路圖作出地面觀察者在P點所能觀察到物體運動的區(qū)域； （2）物體剛進入可視區(qū)時的速度大??； （3）物體在可視區(qū)中運動的時間。,解：（1）光路圖如圖所示；圖中MN為可視區(qū)域,（2）由圖可知：,得,由、式得 PN=68cm ,可視區(qū)域的長度,由牛頓第二定律得,由運動學(xué)公式：,由、式得物體剛進入可視區(qū)的速度：,（3）由運動學(xué)公式,蘇北五市07屆調(diào)研考試17,17某有線制導(dǎo)導(dǎo)彈發(fā)射時，在導(dǎo)彈發(fā)射基地和導(dǎo)彈間連一根細如蛛絲的特制光纖（象放風箏一樣），它雙向傳輸信號，能達到有線制導(dǎo)作用。光纖由纖

13、芯和包層組成，其剖面如圖，其中纖芯材料的折射率n1=2，包層折射率n2= ，光纖長度為 。（已知當光從折射率為n1的介質(zhì)射入折射率為n2的介質(zhì)時，入射角1、折射角2間滿足關(guān)系：n1sin1= n2sin2） 試通過計算說明從光纖一端入射的光信號是否會通過包層“泄漏”出去； 若導(dǎo)彈飛行過程中，將有關(guān)參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘枺霉饫w發(fā)回發(fā)射基地經(jīng)瞬間處理 后轉(zhuǎn)化為指令光信號返回導(dǎo)彈， 求信號往返需要的最長時間。,解： 由題意在纖芯和包層分界面上全反射臨界角C,滿足：n1sinC = n2sin90得：C = 60,當在端面上的入射角最大（im = 90）時，折射角r也最大，在纖芯與包層分界面上的入射角i

14、最小。,在端面上：im = 90時，,得： rm =30,這時imin = 9030= 60= C，所以，在所有情況中從端面入射到光纖中的信號都不會從包層中“泄漏”出去。, 當在端面上入射角最大時所用的時間最長，這時光在纖芯中往返的總路程：,光纖中光速：,信號往返需要的最長時間,2007年物理海南卷18(2),18.（2）如圖，置于空氣中的一不透明容器中盛滿某種透明液體。容器底部靠近器壁處有一豎直放置的6.0cm長的線光源?？拷€光源一側(cè)的液面上蓋有一遮光板，另一側(cè)有一水平放置的與液面等高的望遠鏡，用來觀察線光源。開始時通過望遠鏡不能看到線光源的任何一部分。將線光源沿容器底向望遠鏡一側(cè)平移至某處時，通過望遠鏡剛好可以看到線光源底端。再將線光源沿同一方向移動8.0cm，剛好可以看到其頂端。 求此液體的折射率n。,解：當線光源上某一點發(fā)出的光線射到未被遮光板遮 住的液面上時，射到遮光板邊緣的那條光線的入射 角最小。,若線光源底端在A點時，望遠鏡內(nèi)剛好可以看到此光源底端，設(shè)過O點液面的法線為OO1，則,其中為此液體到空氣的全反射臨界角。由折射定律有,同理，若線光源頂端在B1點時，通過望遠鏡剛好可以看到此光源頂端，則,設(shè)此時線光源底端位于B點。由圖中幾何關(guān)系可得,聯(lián)立式得,由題給條件可知,代入式得 n=1.3,14、（14分）如圖所示