1、,高考物理 (新課標(biāo)專用),2018年高考物理（課標(biāo)專用）復(fù)習(xí)專題測(cè)試 專題十七光學(xué),A組統(tǒng)一命題課標(biāo)卷題組 1.2015課標(biāo),34(1),5分,0.372(多選)如圖,一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚,在玻璃磚底面上的入射角為,經(jīng)折射后射出a、b兩束光線。則。 A.在玻璃中,a光的傳播速度小于b光的傳播速度 B.在真空中,a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng) C.玻璃磚對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率 D.若改變光束的入射方向使角逐漸變大,則折射光線a首先消失 E.分別用a、b光在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn),a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距,五年高考,答案ABD從光路圖看,入射角相同,

2、a光的折射角較大,所以玻璃磚對(duì)a光的折射率較大,a光的頻率較大,波長(zhǎng)較短,B正確,C不正確;根據(jù)n=知vavb,A正確;隨著入射角增大,a光的折射角先 達(dá)到90,D正確;在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn),由x=知光的波長(zhǎng)越長(zhǎng),干涉條紋間距 越大,E錯(cuò)誤。,思路點(diǎn)撥光線由玻璃射向空氣中發(fā)生折射,是由光密介質(zhì)到光疏介質(zhì),則在入射角相同的情況下,折射角越大,折射率n越大,頻率越高,又因?yàn)閏=f,則波長(zhǎng)越小。n=,n不變,i隨增大而 增大,a光首先消失。據(jù)x=判斷干涉條紋間距。,2.2015課標(biāo),34(1),5分,0.253在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,分別用紅色和綠色的激光照射同一雙縫,在雙縫后的屏幕上,紅光的

3、干涉條紋間距x1與綠光的干涉條紋間距x2相比,x1x2(填“”、“=”或“”)。若實(shí)驗(yàn)中紅光的波長(zhǎng)為630 nm,雙縫與屏幕的距離為1.00 m,測(cè)得第1條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5 mm,則雙縫之間的距離為mm。,答案(2分)0.300(3分),解析根據(jù)公式x=,紅光波長(zhǎng)大于綠光波長(zhǎng),因此x1x2。根據(jù)題意,相鄰亮條紋間距x= mm=2.1 mm,所以d=3.0010-4 m=0.300 mm。,3.2017課標(biāo),34(2),10分如圖,一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體,O點(diǎn)為球心;下半部是半徑為R、高為2R的圓柱體,圓柱體底面鍍有反射膜。有一平行于中心軸OC的光線從半球面射入

4、,該光線與OC之間的距離為0.6R。已知最后從半球面射出的光線恰好與入射光線平行(不考慮多次反射)。求該玻璃的折射率。,答案1.43,解析如圖,根據(jù)光路的對(duì)稱性和光路可逆性,與入射光線相對(duì)于OC軸對(duì)稱的出射光線一定與入射光線平行。這樣,從半球面射入的折射光線,將從圓柱體底面中心C點(diǎn)反射。 設(shè)光線在半球面的入射角為i,折射角為r。由折射定律有 sin i=n sin r 由正弦定理有 = 由幾何關(guān)系,入射點(diǎn)的法線與OC的夾角為i。由題設(shè)條件和幾何關(guān)系有 sin i= 式中L是入射光線與OC的距離。由式和題給數(shù)據(jù)得 sin r= 由式和題給數(shù)據(jù)得,n=1.43,4.(2017課標(biāo),34,15分)(

5、1)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,用綠色激光照射在雙縫上,在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距,可選用的方法是。 A.改用紅色激光 B.改用藍(lán)色激光 C.減小雙縫間距 D.將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng) E.將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng) (2)一直桶狀容器的高為2l,底面是邊長(zhǎng)為l的正方形;容器內(nèi)裝滿某種透明液體,過容器中心軸DD、垂直于左右兩側(cè)面的剖面圖如圖所示。容器右側(cè)內(nèi)壁涂有反光材料,其他內(nèi)壁涂有吸光材料。在剖面的左下角處有一點(diǎn)光源,已知由液體上表面的D點(diǎn)射出的兩束光線相互垂直,求該液體的折射率。,答案(1)ACD(2)1.55,解析(1)本題考查雙縫干涉。由相鄰兩亮條紋間距

6、x=可知,若要增大兩相鄰亮條紋的間 距,應(yīng)增大雙縫與光屏間距離L、減小雙縫間距d或增大照射光波長(zhǎng),而紅綠藍(lán),故選項(xiàng)A、C、D正確。 (2)設(shè)從光源發(fā)出直接射到D點(diǎn)的光線的入射角為i1,折射角為r1。在剖面內(nèi)作光源相對(duì)于反光壁的鏡像對(duì)稱點(diǎn)C,連接C、D,交反光壁于E點(diǎn),由光源射向E點(diǎn)的光線,反射后沿ED射向D點(diǎn)。光線在D點(diǎn)的入射角為i2,折射角為r2,如圖所示。設(shè)液體的折射率為n,由折射定律有 n sin i1=sin r1 n sin i2=sin r2 由題意知r1+r2=90,聯(lián)立式得n2= 由幾何關(guān)系可知sin i1= sin i2= 聯(lián)立式得n=1.55,解題關(guān)鍵(1)熟記雙縫干涉中相

7、鄰亮條紋間距公式及各色光的波長(zhǎng)大小關(guān)系。 (2)正確畫出光路圖,由數(shù)學(xué)知識(shí)找出相關(guān)角的關(guān)系。,5.2017課標(biāo),34(2),10分如圖,一半徑為R的玻璃半球,O點(diǎn)是半球的球心,虛線OO表示光軸(過球心O與半球底面垂直的直線)。已知玻璃的折射率為1.5?，F(xiàn)有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光線能從球面射出(不考慮被半球的內(nèi)表面反射后的光線)。求 ()從球面射出的光線對(duì)應(yīng)的入射光線到光軸距離的最大值; ()距光軸的入射光線經(jīng)球面折射后與光軸的交點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。,答案()R()R(或2.74R),解析()如圖,從底面上A處射入的光線,在球面上發(fā)生折射時(shí)的入射角為i,當(dāng)i等于全反射臨界角iC時(shí),

8、對(duì)應(yīng)入射光線到光軸的距離最大,設(shè)最大距離為l。 i=iC 設(shè)n是玻璃的折射率,由全反射臨界角的定義有 n sin iC=1 由幾何關(guān)系有 sin i= 聯(lián)立式并利用題給條件,得 l=R,()設(shè)與光軸相距的光線在球面B點(diǎn)發(fā)生折射時(shí)的入射角和折射角分別為i1和r1,由折射定律 有 n sin i1=sin r1 設(shè)折射光線與光軸的交點(diǎn)為C,在OBC中,由正弦定理有 = 由幾何關(guān)系有 C=r1-i1 sin i1= 聯(lián)立式及題給條件得 OC=R2.74R,6.2016課標(biāo),34(2),10分如圖,在注滿水的游泳池的池底有一點(diǎn)光源A,它到池邊的水平距離為3.0 m。從點(diǎn)光源A射向池邊的光線AB與豎直方

9、向的夾角恰好等于全反射的臨界角,水的折射率為。 ()求池內(nèi)的水深; ()一救生員坐在離池邊不遠(yuǎn)處的高凳上,他的眼睛到池面的高度為2.0 m。當(dāng)他看到正前下方的點(diǎn)光源A時(shí),他的眼睛所接受的光線與豎直方向的夾角恰好為45。求救生員的眼睛到池邊的水平距離(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。,答案()2.6 m()0.7 m,解析()如圖,設(shè)到達(dá)池邊的光線的入射角為i。依題意,水的折射率n=,光線的折射角=90。由折射定律有 n sin i=sin 由幾何關(guān)系有 sin i= 式中,l=3 m,h是池內(nèi)水的深度。聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得 h= m2.6 m ()設(shè)此時(shí)救生員的眼睛到池邊的水平距離為x。依題意,救生

10、員的視線與豎直方向的夾角為=45。由折射定律有,n sin i=sin 式中,i是光線在水面的入射角。設(shè)池底點(diǎn)光源A到水面入射點(diǎn)的水平距離為a。由幾何關(guān)系有 sin i= x+l=a+h 式中h=2 m。聯(lián)立式得 x= m0.7 m,解題關(guān)鍵幾何光學(xué)一定要注意幾何關(guān)系的應(yīng)用,關(guān)鍵是要根據(jù)題意,畫出正確的光路圖,根據(jù)光路圖找出需要的各種幾何關(guān)系,比如本題中的sin i=、sin i=、x+l=a+h等。,7.2016課標(biāo),34(2),10分如圖,玻璃球冠的折射率為,其底面鍍銀,底面的半徑是球半徑的 倍;在過球心O且垂直于底面的平面(紙面)內(nèi),有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點(diǎn),該光線的延長(zhǎng)

11、線恰好過底面邊緣上的A點(diǎn)。求該光線從球面射出的方向相對(duì)于其初始入射方向的偏角。,答案150,解析設(shè)球半徑為R,球冠底面中心為O,連接OO,則OOAB。令OAO=,有 cos = 即=30 由題意MAAB 所以O(shè)AM=60 設(shè)圖中N點(diǎn)為光線在球冠內(nèi)底面上的反射點(diǎn),所考慮的光線的光路圖如圖所示。設(shè)光線在M點(diǎn)的入射角為i、折射角為r,在N點(diǎn)的入射角為i,反射角為i,玻璃折射率為n。由于OAM為等邊三角形,有 i=60 由折射定律有sin i=n sin r,代入題給條件n=得r=30 作底面在N點(diǎn)的法線NE,由于NEAM,有i=30 根據(jù)反射定律,有i=30 連接ON,由幾何關(guān)系知MANMON,故有

12、MNO=60 由式得ENO=30 于是ENO為反射角,NO為反射光線。這一反射光線經(jīng)球面再次折射后不改變方向。所以,經(jīng)一次反射后射出玻璃球冠的光線相對(duì)于入射光線的偏角為 =180-ENO=150,方法技巧(1)因底面的半徑R底=R,所以O(shè)AB=30,OAM=60,而OM=OA=R,所以O(shè)AM 為等邊三角形,且在M點(diǎn)的入射角i=OMA。 (2)從AB面反射的光線經(jīng)過圓心O,故該反射光線會(huì)垂直球面射出球冠。,8.2014課標(biāo),34(2),9分,0.571一個(gè)半圓柱形玻璃磚,其橫截面是半徑為R的半圓,AB為半圓的直徑,O為圓心,如圖所示。玻璃的折射率為n=。 ()一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面,若

13、光線到達(dá)上表面后,都能從該表面射出,則入射光束在AB上的最大寬度為多少? ()一細(xì)束光線在O點(diǎn)左側(cè)與O相距 R處垂直于AB從下方入射,求此光線從玻璃磚射出點(diǎn)的 位置。,答案()R()見解析,解析()在O點(diǎn)左側(cè),設(shè)從E點(diǎn)射入的光線進(jìn)入玻璃磚后在上表面的入射角恰好等于全反射的臨界角,則OE區(qū)域的入射光線經(jīng)上表面折射后都能從玻璃磚射出,如圖。由全反射條件有sin = 由幾何關(guān)系有OE=R sin 由對(duì)稱性可知,若光線都能從上表面射出,光束的寬度最大為 l=2OE 聯(lián)立式,代入已知數(shù)據(jù)得l=R ()設(shè)光線在距O點(diǎn)R的C點(diǎn)射入后,在上表面的入射角為,由幾何關(guān)系及式和已知條件得 =60,光線在玻璃磚內(nèi)會(huì)發(fā)

14、生三次全反射,最后由G點(diǎn)射出,如圖。由反射定律和幾何關(guān)系得 OG=OC=R 射到G點(diǎn)的光有一部分被反射,沿原路返回到達(dá)C點(diǎn)射出。,思路點(diǎn)撥當(dāng)光線垂直玻璃磚下表面射入時(shí),光線的方向不發(fā)生變化。當(dāng)光線由玻璃磚進(jìn)入空氣時(shí),是由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì),折射角大于入射角,當(dāng)入射角等于臨界角時(shí)光線發(fā)生全反射。結(jié)合對(duì)稱性和幾何知識(shí)分析求解。,9.2014課標(biāo),34(2),10分,0.374一厚度為h的大平板玻璃水平放置,其下表面貼有一半徑為r的圓形發(fā)光面。在玻璃板上表面放置一半徑為R的圓紙片,圓紙片與圓形發(fā)光面的中心在同一豎直線上。已知圓紙片恰好能完全遮擋住從圓形發(fā)光面發(fā)出的光線(不考慮反射),求平板玻璃的折

15、射率。,答案見解析,解析如圖,考慮從圓形發(fā)光面邊緣的A點(diǎn)發(fā)出的一條光線,假設(shè)它斜射到玻璃上表面的A點(diǎn)折射,根據(jù)折射定律有 n sin =sin 式中,n是玻璃的折射率,是入射角,是折射角。 現(xiàn)假設(shè)A恰好在紙片邊緣。由題意,在A點(diǎn)剛好發(fā)生全反射,故 = 設(shè)AA線段在玻璃上表面的投影長(zhǎng)為L(zhǎng),由幾何關(guān)系有 sin = 由題意,紙片的半徑應(yīng)為 R=L+r,聯(lián)立以上各式得 n=,審題指導(dǎo)依據(jù)題述“恰好能完全遮擋住從圓形發(fā)光面發(fā)出的光線”可知射到玻璃上表面的光線恰好在圓紙片的邊緣處發(fā)生全反射,進(jìn)而作出示意圖,找到幾何關(guān)系從而完成求解。,10.2013課標(biāo),34(2),10分,0.430如圖,三棱鏡的橫截面

16、為直角三角形ABC,A=30,B=60。一束平行于AC邊的光線自AB邊的P點(diǎn)射入三棱鏡,在AC邊發(fā)生反射后從BC邊的M點(diǎn)射出。若光線在P點(diǎn)的入射角和在M點(diǎn)的折射角相等, ()求三棱鏡的折射率; ()在三棱鏡的AC邊是否有光線透出?寫出分析過程。(不考慮多次反射),答案()()沒有光線透出;分析過程見解析,解析()光路圖如圖所示,圖中N點(diǎn)為光線在AC邊發(fā)生反射的入射點(diǎn)。設(shè)光線在P點(diǎn)的入射角為i、折射角為r,在M點(diǎn)的入射角為r、折射角依題意也為i,有 i=60 由折射定律有 sin i=n sin r n sin r=sin i 由式得 r=r OO為過M點(diǎn)的法線,C為直角,OOAC。由幾何關(guān)系有

17、,MNC=r 由反射定律可知 PNA=MNC 聯(lián)立式得 PNA=r 由幾何關(guān)系得 r=30 聯(lián)立式得 n= ()設(shè)在N點(diǎn)的入射角為i,由幾何關(guān)系得 i=60 此三棱鏡的全反射臨界角滿足 n sin C=1 由式得 iC,此光線在N點(diǎn)發(fā)生全反射,三棱鏡的AC邊沒有光線透出。,解題指導(dǎo)在P點(diǎn)由于光線是由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì),則入射角小于折射角。若光線在P點(diǎn)的入射角和在M點(diǎn)的折射角相等,則光線在P點(diǎn)的折射角和在M點(diǎn)的入射角相等。在P點(diǎn)入射光線與AC平行,則入射角為60。結(jié)合幾何關(guān)系分析。,B組自主命題省(區(qū)、市)卷題組 1.(2017北京理綜,14,6分)如圖所示,一束可見光穿過平行玻璃磚后,變?yōu)閍

18、、b兩束單色光。如果光束b是藍(lán)光,則光束a可能是() A.紅光B.黃光 C.綠光D.紫光,答案D本題考查光的折射、色散。由題圖可知,可見光穿過玻璃磚后,發(fā)生了色散,其中a光的側(cè)移距離大于b光的側(cè)移距離,說明玻璃對(duì)a光的折射率大于對(duì)b光的折射率,同種介質(zhì)對(duì)紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫的折射率依次增大,由于b光是藍(lán)光,故只有D選項(xiàng)符合題意。,知識(shí)歸納色光中相關(guān)物理量的變化,2.(2013福建理綜,14,6分)一束由紅、紫兩色光組成的復(fù)色光,從空氣斜射向玻璃三棱鏡。下面四幅圖中能正確表示該復(fù)色光經(jīng)三棱鏡折射分離成兩束單色光的是(),答案B光線通過玻璃三棱鏡后應(yīng)向底邊偏折,可知C、D錯(cuò)誤。光的頻率越大,

19、折射率越大,向底邊偏折程度越大,光線在進(jìn)入與射出兩處都會(huì)發(fā)生不同程度的偏折,所以A錯(cuò)誤、B正確。,評(píng)析本題為光線通過棱鏡后的色散問題,考查的重點(diǎn)是“光的頻率越大,折射率越大,偏向角越大,偏折的程度越大”。,3.(2017上海單科,4,3分)用單色光照射位于豎直平面內(nèi)的肥皂液薄膜,所觀察到的干涉條紋為 (),答案B本題考查薄膜干涉。由于在光的干涉中亮、暗條紋的位置取決于兩列光波相遇時(shí)通過的路程之差,則在薄膜干涉中取決于入射點(diǎn)處薄膜的厚度。因肥皂液薄膜在重力作用下形成了一個(gè)上薄下厚的楔形膜,厚度相等的位置在同一條水平線上,故同一條干涉條紋必然是水平的,由此可知只有選項(xiàng)B正確。,解題指導(dǎo)干涉條紋位置

20、與形狀的判定 同一條干涉條紋上各點(diǎn)的位置決定了干涉條紋的形狀。在雙縫干涉及薄膜干涉中,某點(diǎn)處于哪一級(jí)亮條紋或暗條紋上,取決于兩光波相遇時(shí)通過的路程差。兩波源相位相同的情況下,當(dāng)r=n時(shí)處于亮條紋上,當(dāng)r=(2n+1)時(shí)處于暗條紋上。,4.(2017天津理綜,2,6分)明代學(xué)者方以智在陽(yáng)燧倒影中記載:“凡寶石面凸,則光成一條,有數(shù)棱則必有一面五色”,表明白光通過多棱晶體折射會(huì)發(fā)生色散現(xiàn)象。如圖所示,一束復(fù)色光通過三棱鏡后分解成兩束單色光a、b,下列說法正確的是() A.若增大入射角i,則b光先消失 B.在該三棱鏡中a光波長(zhǎng)小于b光 C.a光能發(fā)生偏振現(xiàn)象,b光不能發(fā)生 D.若a、b光分別照射同一

21、光電管都能發(fā)生光電效應(yīng),則a光的遏止電壓低,答案D本題考查色散、全反射、偏振、光電效應(yīng)。當(dāng)增大入射角i時(shí),兩單色光在左側(cè)界面的折射角增大,但在右側(cè)界面的入射角均減小,故不會(huì)發(fā)生全反射,A錯(cuò)誤。由圖知三棱鏡對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率,而同種介質(zhì)對(duì)頻率越大的光折射率越大,故ab,B錯(cuò)誤。偏振是橫波所特有的現(xiàn)象,故a、b兩光都能發(fā)生偏振,C錯(cuò) 誤。由eUc=Ek=h-W可知,在照射同一光電管即W相同的條件下,a光波長(zhǎng)長(zhǎng)、頻率低,故a光的遏止電壓Uc也低,D正確。,知識(shí)歸納單色光的相關(guān)物理量(其他條件相同),5.(2015福建理綜,13,6分)如圖,一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b,

22、波長(zhǎng)分別為a、b,該玻璃對(duì)單色光a、b的折射率分別為na、nb,則() A.anbB.ab,nab,nanb,答案B由圖可知b光偏折程度大,則nab,B項(xiàng)正確。,6.(2015四川理綜,3,6分)直線P1P2過均勻玻璃球球心O,細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對(duì)稱,由空氣射入玻璃球的光路如圖。a、b光相比() A.玻璃對(duì)a光的折射率較大 B.玻璃對(duì)a光的臨界角較小 C.b光在玻璃中的傳播速度較小 D.b光在玻璃中的傳播時(shí)間較短,答案C從光路圖可以看出,a、b兩束光的入射角相等,b光的折射角更小一些,由此可知nbna,A錯(cuò)誤;由sin C=可知,玻璃對(duì)a光的臨界角較大,B錯(cuò)誤;由n=可知,b光在玻

23、璃中的傳播速度較 小,C正確;b光在玻璃中的傳播速度較小,且它在玻璃中傳播的距離較長(zhǎng),所以在玻璃中的傳播時(shí)間較長(zhǎng),D錯(cuò)誤。,7.2014重慶理綜,11(1),6分打磨某剖面如圖所示的寶石時(shí),必須將OP、OQ邊與軸線的夾角切磨在12,光線一定在OP邊發(fā)生全反射 B.若2,光線會(huì)從OQ邊射出 C.若1,光線會(huì)從OP邊射出 D.若1,光線會(huì)在OP邊發(fā)生全反射,答案D作出12時(shí)一定有90-C,光線一定不會(huì)在OP 邊上發(fā)生全反射,同時(shí)也一定有30+,即光線若能射在OQ邊上,一定會(huì)發(fā)生全反射,故A、B 皆錯(cuò)誤。當(dāng)1時(shí),一定有90-C,即光線一定在OP邊發(fā)生全反射,C錯(cuò)誤D正確。,8.(2014福建理綜,1

24、3,6分)如圖,一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚,O點(diǎn)為該玻璃磚截面的圓心,下圖能正確描述其光路的是(),答案A光束沿玻璃磚半徑射向O點(diǎn),在界面處入射角大于或等于臨界角時(shí),發(fā)生全反射,小于臨界角時(shí),在空氣中的折射角大于入射角,A正確,C錯(cuò)誤;當(dāng)光束由空氣射向玻璃磚時(shí),由發(fā)生全反射的條件可知B錯(cuò)誤;在玻璃中的折射角應(yīng)小于入射角,D錯(cuò)誤。,9.(2013天津理綜,8,6分)(多選)固定的半圓形玻璃磚的橫截面如圖,O點(diǎn)為圓心,OO為直徑MN的垂線。足夠大的光屏PQ緊靠玻璃磚右側(cè)且垂直于MN。由A、B兩種單色光組成的一束光沿半徑方向射向O點(diǎn),入射光線與OO夾角較小時(shí),光屏NQ區(qū)域出現(xiàn)兩個(gè)光斑,逐漸增大角

25、,當(dāng)=時(shí),光屏NQ區(qū)域A光的光斑消失,繼續(xù)增大角,當(dāng)=時(shí),光屏NQ區(qū)域B光的光斑消失,則() A.玻璃磚對(duì)A光的折射率比對(duì)B光的大 B.A光在玻璃磚中傳播速度比B光的大 C.時(shí),光屏上只有1個(gè)光斑 D.時(shí),光屏上只有1個(gè)光斑,答案AD因A光先消失,說明A光先發(fā)生全反射,所以玻璃對(duì)A光的折射率大于B光,A項(xiàng)正確。由v=可知折射率越大則速度v越小,B項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)時(shí),A光發(fā)生全反射,只有反射光斑與B 光的折射光斑,共2個(gè),C項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)時(shí),A、B光均發(fā)生全反射,光屏上只剩下1個(gè)反射光斑, D項(xiàng)正確。,10.(2014天津理綜,8,6分)(多選)一束由兩種頻率不同的單色光組成的復(fù)色光從空氣射入玻璃三棱鏡后

26、,出射光分成a、b兩束,如圖所示,則a、b兩束光() A.垂直穿過同一塊平板玻璃,a光所用的時(shí)間比b光長(zhǎng) B.從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時(shí),a光臨界角比b光的小 C.分別通過同一雙縫干涉裝置,b光形成的相鄰亮條紋間距小 D.若照射同一金屬都能發(fā)生光電效應(yīng),b光照射時(shí)逸出的光電子最大初動(dòng)能大,答案AB由圖知nanb,則由n=知vatb,A正確。由sin C=知CaCb,故B正 確。因?qū)νN介質(zhì)頻率越大、波長(zhǎng)越短時(shí)折射率越大,故ab,結(jié)合雙縫干涉條紋寬度x=可 知C錯(cuò)誤。由光電效應(yīng)方程Ekm=h-W=h-W可知,同一金屬W相同時(shí),a光頻率高,用a光照射時(shí)逸 出的光電子最大初動(dòng)能大,D錯(cuò)誤。,11

27、.2017江蘇單科,12B(3)人的眼球可簡(jiǎn)化為如圖所示的模型。折射率相同、半徑不同的兩個(gè)球體共軸。平行光束寬度為D,對(duì)稱地沿軸線方向射入半徑為R的小球,會(huì)聚在軸線上的P點(diǎn)。取球體的折射率為,且D=R。求光線的會(huì)聚角。(示意圖未按比例畫出),答案見解析,解析由幾何關(guān)系sin i=,解得i=45,則由折射定律=n,解得=30 且i=+,解得=30,友情提醒對(duì)折射率的理解 注意:折射率n=中,入射角i是光在真空或空氣中的入射角度。,12.2014山東理綜,38(2)如圖,三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面,O為BC邊的中點(diǎn),位于截面所在平面內(nèi)的一束光線自O(shè)以角i入射,第一次到達(dá)AB邊恰好發(fā)生全反射。

28、已知=15,BC邊長(zhǎng)為2L,該介質(zhì)的折射率為。求: ()入射角i; ()從入射到發(fā)生第一次全反射所用的時(shí)間(設(shè)光在真空中的速度為c,可能用到:sin 75=或tan 15=2-)。,答案()45()L,解析()根據(jù)全反射規(guī)律可知,光線在AB面上P點(diǎn)的入射角等于臨界角C,由折射定律得 sin C= 代入數(shù)據(jù)得 C=45 設(shè)光線在BC面上的折射角為r,由幾何關(guān)系得 r=30 由折射定律得 n= 聯(lián)立式,代入數(shù)據(jù)得 i=45,()在OPB中,根據(jù)正弦定理得 = 設(shè)所用時(shí)間為t,光線在介質(zhì)中的速度為v,得 =vt v= 聯(lián)立式,代入數(shù)據(jù)得 t=L,1.2016浙江自選,13(1),4分如圖所示的半圓形

29、玻璃磚,圓心為O,半徑為R,折射率為 。光由空 氣從A點(diǎn)垂直射入玻璃磚,OA=。則() A.該玻璃的臨界角為45 B.光在玻璃磚中的傳播速度為v=c C.光第一次射出玻璃磚的折射角為60 D.玻璃的臨界角隨入射光線位置變化而變化,C組教師專用題組,答案C由sin C=知該玻璃的臨界角C45,A錯(cuò)誤。光在玻璃磚中的傳播速度為v= =c,B錯(cuò)誤。如圖,sin i=,由折射定律有sin r=n sin i=,故r=60,C正確。由sin C=知 臨界角只取決于玻璃的折射率,而與光線的入射位置無關(guān),D錯(cuò)誤。,評(píng)析本題以半圓形玻璃磚為載體考查了光的折射、全反射及光在介質(zhì)中的傳播速度,幾何條件給定較為隱蔽

30、,較好地考查了作圖能力,難度中等偏易。,2.2015重慶理綜,11(1),6分虹和霓是太陽(yáng)光在水珠內(nèi)分別經(jīng)過一次和兩次反射后出射形成的,可用白光照射玻璃球來說明。兩束平行白光照射到透明玻璃球后,在水平的白色桌面上會(huì)形成MN和PQ兩條彩色光帶,光路如圖所示。M、N、P、Q點(diǎn)的顏色分別為() A.紫、紅、紅、紫B.紅、紫、紅、紫 C.紅、紫、紫、紅D.紫、紅、紫、紅,答案A由題圖可知,射到M點(diǎn)的光線進(jìn)入玻璃球時(shí)的折射角小于射到N點(diǎn)的光線進(jìn)入玻璃球時(shí)的折射角,所以玻璃對(duì)射到M點(diǎn)的光的折射率大于玻璃對(duì)射到N點(diǎn)的光的折射率,故M點(diǎn)的顏色為紫色,N點(diǎn)的顏色為紅色;同理可得P點(diǎn)的顏色為紅色,Q點(diǎn)的顏色為紫色

31、,所以只有A項(xiàng)正確。,3.(2015浙江自選,13,4分)以下說法正確的是() A.真空中藍(lán)光的波長(zhǎng)比紅光的波長(zhǎng)長(zhǎng) B.天空中的彩虹是由光干涉形成的 C.光纖通信利用了光的全反射原理 D.機(jī)械波在不同介質(zhì)中傳播,波長(zhǎng)保持不變,答案C藍(lán)光的頻率大于紅光的頻率,在真空中兩束光的速度相等,由=v/f,可得藍(lán)光的波長(zhǎng)小于紅光的波長(zhǎng),選項(xiàng)A錯(cuò);天空中的彩虹是由光的折射形成的,選項(xiàng)B錯(cuò);光纖通信利用了光的全反射原理,選項(xiàng)C正確;機(jī)械波在不同介質(zhì)中傳播,頻率保持不變,波長(zhǎng)發(fā)生變化,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,4.(2014四川理綜,3,6分)如圖所示,口徑較大、充滿水的薄壁圓柱形淺玻璃缸底有一發(fā)光小球。則(),A.小球必

32、須位于缸底中心才能從側(cè)面看到小球 B.小球所發(fā)的光能從水面任何區(qū)域射出 C.小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后頻率變大 D.小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后傳播速度變大,答案D設(shè)發(fā)光小球在P點(diǎn),如圖甲,當(dāng)發(fā)光小球不在缸底中心O時(shí),仍有光線從側(cè)面射出,所以A錯(cuò)誤。光從水面射入空氣時(shí),當(dāng)入射角大于或等于臨界角時(shí),會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象,如圖乙,只有在入射角小于臨界角C的范圍內(nèi)光才能從水面射出,B錯(cuò)誤。光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),頻率保持不變,C錯(cuò)誤。光在水中的傳播速度v=,光在空氣中的傳播速度近似等于真空中的傳 播速度c,所以D正確。,5.2014江蘇單科,12B(1)某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn),在屏上觀察

33、到題(甲)圖所示的條紋,僅改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件后,觀察到的條紋如題(乙)圖所示。他改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是。 A.減小光源到單縫的距離 B.減小雙縫之間的距離 C.減小雙縫到光屏之間的距離 D.換用頻率更高的單色光源,答案B由(甲)和(乙)兩圖可知改變條件以后條紋變寬,由x=可知,只有B正確。,6.(2013四川理綜,3,6分)光射到兩種不同介質(zhì)的分界面,分析其后的傳播情形可知() A.折射現(xiàn)象的出現(xiàn)說明光是縱波 B.光總會(huì)分為反射光和折射光 C.折射光與入射光的傳播方向總是不同的 D.發(fā)生折射是因?yàn)楣庠诓煌橘|(zhì)中的傳播速度不同,答案D折射是橫波、縱波共有的現(xiàn)象,光是一種電磁波,而電磁波是橫波,A錯(cuò)誤

34、;當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)而且入射角不小于臨界角時(shí),就只有反射光而無折射光,B錯(cuò)誤;當(dāng)入射角等于0時(shí)折射光與入射光傳播方向相同,C錯(cuò)誤;由惠更斯原理對(duì)折射的解釋可知D正確。,7.(2013浙江理綜,16,6分)與通常觀察到的月全食不同,小虎同學(xué)在2012年12月10日晚觀看月全食時(shí),看到整個(gè)月亮是暗紅的。小虎畫了月全食的示意圖,并提出了如下猜想,其中最為合理的是() A.地球上有人用紅色激光照射月球 B.太陽(yáng)照射到地球的紅光反射到月球 C.太陽(yáng)光中的紅光經(jīng)地球大氣層折射到月球 D.太陽(yáng)光中的紅光在月球表面形成干涉條紋,答案C月全食是月亮、地球、太陽(yáng)三者在同一直線且地球在中間時(shí),地球?qū)⑻?yáng)光擋

35、住而形成的,看到月亮是暗紅的,原因是太陽(yáng)光中的紅光經(jīng)地球大氣層的折射到了月球表面,選項(xiàng)C正確。,8.(2014大綱全國(guó),17,6分)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,一鈉燈發(fā)出的波長(zhǎng)為589 nm的光,在距雙縫1.00 m的屏上形成干涉圖樣。圖樣上相鄰兩明紋中心間距為0.350 cm,則雙縫的間距為() A.2.0610-7 mB.2.0610-4 m C.1.6810-4 mD.1.6810-3 m,答案C由x=可得雙縫間距d= m=1.6810-4 m,選項(xiàng)C正確。,9.(2013大綱全國(guó),14,6分)下列現(xiàn)象中,屬于光的衍射的是() A.雨后天空出現(xiàn)彩虹 B.通過一個(gè)狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋 C.海

36、市蜃樓現(xiàn)象 D.日光照射在肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋,答案B彩虹是光的色散現(xiàn)象,海市蜃樓是光的折射、全反射現(xiàn)象,肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋是薄膜干涉現(xiàn)象,A、C、D錯(cuò)誤。通過狹縫觀察日光燈看到彩色條紋是單縫衍射現(xiàn)象,B正確。,10.2015江蘇單科,12B(3)人造樹脂是常用的眼鏡鏡片材料。如圖所示,光線射在一人造樹脂立方體上,經(jīng)折射后,射在桌面上的P點(diǎn)。已知光線的入射角為30,OA=5 cm,AB=20 cm,BP=12 cm,求該人造樹脂材料的折射率n。,答案(或1.5),解析設(shè)折射角為,由折射定律有sin 30=n sin 由幾何關(guān)系知sin =,且OP= 代入數(shù)據(jù)解得n=(或n1.5),11.20

37、14江蘇單科,12B(3)Morpho蝴蝶的翅膀在陽(yáng)光的照射下呈現(xiàn)出閃亮耀眼的藍(lán)色光芒,這是因?yàn)楣庹丈涞匠岚虻镊[片上發(fā)生了干涉。電子顯微鏡下鱗片結(jié)構(gòu)的示意圖如圖。一束光以入射角i從a點(diǎn)入射,經(jīng)過折射和反射后從b點(diǎn)出射。設(shè)鱗片的折射率為n,厚度為d,兩片之間空氣層厚度為h。取光在空氣中的速度為c,求光從a到b所需的時(shí)間t。,答案見解析,解析設(shè)光在鱗片中的折射角為,由折射定律有sin i=n sin 在鱗片中傳播的路程l1=,傳播速度v=,傳播時(shí)間t1= 解得t1= 同理,在空氣中的傳播時(shí)間t2= 則t=t1+t2=+,一、選擇題(每題6分,共12分) 1.(2017天津和平質(zhì)量調(diào)查,2)如圖所示

38、,OO是半圓柱形玻璃體的對(duì)稱面和紙面的交線,A、B是關(guān)于OO軸等距離且平行的兩束不同單色細(xì)光束,從玻璃體射出后相交于OO下方的P點(diǎn),由此可以得出的結(jié)論是() A.在同種玻璃中傳播,A光的傳播速度一定大于B光 B.以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后,B光側(cè)移量大 C.分別照射同一光電管,若B光能引起光電效應(yīng),A光一定也能 D.以相同的入射角從水中射入空氣,在空氣中只能看到一種光時(shí),一定是A光,三年模擬,A組 20152017年高考模擬基礎(chǔ)題組 (時(shí)間：50分鐘 分值：70分),答案C由圖可知A光的折射率nA大于B光的折射率nB,又由v=,可知vAnB, 則以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行

39、表面后,A光側(cè)移量大,B項(xiàng)錯(cuò)誤。由于nAnB,則AB,若分別照射同一光電管,若B光能引起光電效應(yīng),A光一定也能,C項(xiàng)正確。在空氣中只能看到一種光時(shí),應(yīng)是折射率較小的B光,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,2.(2015河南三市第一次調(diào)研)(多選)如圖所示,實(shí)線為空氣和水的分界面,一束藍(lán)光從空氣中的A點(diǎn)沿AO1方向(O1點(diǎn)在分界面上,圖中O1點(diǎn)和入射光線都未畫出)射向水中,折射后通過水中的B點(diǎn)。圖中O點(diǎn)為A、B連線與分界面的交點(diǎn)。下列說法正確的是() A.O1點(diǎn)在O點(diǎn)的右側(cè) B.藍(lán)光從空氣中射入水中時(shí),速度變小 C.若沿AO1方向射向水中的是一束紫光,則折射光線有可能通過B點(diǎn)正下方的C點(diǎn) D.若沿AO1方向射向水中的

40、是一束紅光,則折射光線有可能通過B點(diǎn)正上方的D點(diǎn) E.若藍(lán)光沿AO方向射向水中,則折射光線有可能通過B點(diǎn)正上方的D點(diǎn),答案BCD據(jù)折射定律,知光由空氣斜射入水中時(shí)入射角大于折射角,則畫出光路圖如圖所示,知O1點(diǎn)應(yīng)在O點(diǎn)的左側(cè),故A錯(cuò)。光從光疏介質(zhì)(空氣)進(jìn)入光密介質(zhì)(水)中時(shí),速度變小,故B對(duì)。紫光的折射率大于藍(lán)光,所以折射角要小于藍(lán)光的折射角,則紫光的折射光線可能通過B點(diǎn)正下方的C點(diǎn),故C對(duì)。若是紅光,折射率小于藍(lán)光,折射角大于藍(lán)光的折射角,則可能通過B點(diǎn)正上方的D點(diǎn),故D對(duì)。若藍(lán)光沿AO方向射入,據(jù)折射定律,知折射光線不能通過B點(diǎn)正上方的D點(diǎn),故E錯(cuò)。,二、非選擇題(共58分) 3.201

41、7河北唐山一模,34(2)(9分)如圖所示,內(nèi)徑為R、外徑為R=R的環(huán)狀玻璃磚的圓心為O, 折射率為n=。一束平行于對(duì)稱軸OO的光線由A點(diǎn)進(jìn)入玻璃磚,到達(dá)B點(diǎn)(未標(biāo)出)剛好發(fā)生全 反射。求: .玻璃磚的臨界角; .A點(diǎn)處光線的入射角和折射角。,答案.45.4530,解析.由題給條件畫出光路圖,如圖所示,因在B點(diǎn)剛好發(fā)生全反射,則 sin C=(2分) 得C=45(1分) .在OAB中,OA=R,OB=R,由正弦定理得 =(2分) 得sin r=,r=30(1分) 由=n(2分) 得i=45(1分),4.2017河南三市二模,34(2)(10分)如圖所示,ABC為一透明材料制成的柱形光學(xué)元件的橫

42、截面,該種材料的折射率n=,AC是一半徑為R的圓弧,O為圓弧的圓心,ABCO構(gòu)成正方形,在O處有 一點(diǎn)光源。從點(diǎn)光源射到圓弧AC的光線進(jìn)入透明材料后首次射向AB或BC界面時(shí),有一部分不能從AB或BC界面直接射出。下面的問題只研究進(jìn)入透明材料后首次射向AB或BC界面的光線,已知AB面上的P點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為R。求: ()從P點(diǎn)射出的光線的折射角; ()AB和BC截面上沒有光線射出部分的總長(zhǎng)度。,答案()60()(2-)R(或0.59R),解析()設(shè)射向P點(diǎn)的光線入射角為1 由幾何關(guān)系可得sin 1=(1分) 根據(jù)折射定律有=(2分) 解得2=60(1分) ()設(shè)臨界角為C,射向M點(diǎn)的光線恰好發(fā)生全

43、反射,則有sin C=(2分) AB截面沒有光線射出部分的長(zhǎng)度BM=(1-tan C)R=(1-)R(1分) 同理可知BC截面沒有光線射出部分的長(zhǎng)度為(1-)R(1分) 兩截面上沒有光線射出部分的總長(zhǎng)度l=2(1-)R=(2-)R=0.59R(2分),5.2016廣東廣州綜測(cè)(一),34(2)(10分)如圖,置于空氣中的直角三棱鏡ABC,折射率為、AB長(zhǎng) 為2a。一束光線以45的入射角射到AB邊的中點(diǎn)。設(shè)空氣中的光速為c,求:光線進(jìn)入棱鏡到從AC邊射出所經(jīng)歷的時(shí)間。,答案,解析由n=(2分) 已知:i=45,n=,得:r=30(1分) 由于r=30,所以光線在三棱鏡中平行BC傳播且垂直AC射出

44、,如圖,由幾何關(guān)系可知,光線在三棱鏡中傳播的距離s=(1分) 設(shè)光在三棱鏡內(nèi)的速度為v,則n=(2分) 又s=vt(2分) 得:t=(2分),6.2016福建漳州三聯(lián),34(2)(10分)如圖所示,一個(gè)半徑為R、折射率為的透明玻璃半球體,O 為球心,軸線OA水平且與半球體的左邊界垂直,位于軸線上O點(diǎn)左側(cè)處的點(diǎn)光源S發(fā)出一束與 OA夾角=60的光線射向半球體,已知光在真空中傳播的速度為c。求:光線第一次從玻璃半球體射出時(shí)的方向以及光線在玻璃半球體內(nèi)傳播的時(shí)間。,答案見解析,解析作出大致光路圖如圖所示,由幾何知識(shí)可得 lOB= tan = 又n= 解得:=30 在OBC中有:= 解得:=30 又n

45、= 解得=60,則知出射光線CD方向與OA平行 光在玻璃半球體中傳播的距離lBC=lOB 又速度v= 可得t=,7.2017湖南長(zhǎng)沙四縣三月模擬,34(2)(10分)如圖,將半徑為R的透明半球體放在水平桌面上方,O為球心,直徑恰好水平,軸線OO垂直于水平桌面。位于O點(diǎn)正上方某一高度處的點(diǎn)光源S發(fā)出一束與OO夾角=60的單色光射向半球體上的A點(diǎn),光線通過半球體后剛好垂直射到桌面上的B點(diǎn),已知OB=R,光在真空中傳播速度為c,不考慮半球體內(nèi)光的反射,求: ()透明半球體對(duì)該單色光的折射率n; ()該光在半球體內(nèi)傳播的時(shí)間。,答案()(),解析()光從光源S射出經(jīng)半球體到達(dá)水平桌面的光路如圖 光由空

46、氣射向半球體,由折射定律,有n=(2分) 在OCD中,sin COD= 得COD=60 由幾何知識(shí)知=COD=60 光由半球體射向空氣,由折射定律,有n=(1分) 故=(1分) 由幾何知識(shí)得+=60,故=30 解得n=(2分) ()光在半球體中傳播的速度為v=c(2分) 由幾何關(guān)系知AC=AO 且AC sin +AO=OB 得AC=R 光在半球體中傳播的時(shí)間t=(2分),8.2015山西3月模擬,34(2)(9分)如圖所示的圓表示一圓柱形玻璃磚的截面,O為其圓心,MN為直徑。一束平行于MN的光線沿PO1方向從O1點(diǎn)射入玻璃磚,在玻璃磚內(nèi)傳到N點(diǎn)。已知PO1與MN之間的距離為R(R為玻璃磚的半徑

47、),真空中的光速為c,求: ()該玻璃磚的折射率; ()光從O1傳到N所用的時(shí)間。,答案()()3R/c,解析()光路圖如圖所示,據(jù)幾何關(guān)系可得 sin i= i=2r 據(jù)折射定律n= 解得n= ()據(jù)幾何關(guān)系可得=R 光從O1傳播到N所需的時(shí)間t= v=,解得t=,非選擇題(共70分) 1.2017河北冀州2月模擬,34(2)(10分)在真空中有一正方體玻璃磚,其截面如圖所示,已知它的邊長(zhǎng)為d。在AB面上方有一單色點(diǎn)光源S,從S發(fā)出的光線SP以60入射角從AB面中點(diǎn)射入,當(dāng)它從側(cè)面AD射出時(shí),出射光線偏離入射光線SP的偏向角為30,若光從光源S到AB面上P點(diǎn)的傳播時(shí)間和它在玻璃磚中傳播的時(shí)間

48、相等,求點(diǎn)光源S到P點(diǎn)的距離。,B組 20152017年高考模擬綜合題組 (時(shí)間：45分鐘 分值：70分),答案d,解析光路圖如圖所示,由折射定律知,光線在AB面上折射時(shí)有n=(1分) 在AD面上出射時(shí)n=(1分) 由幾何關(guān)系有+=90(1分) =(60-)+(-)=30(2分) 聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得=45,=60(1分) 所以n=(1分) 光在玻璃磚中通過的距離s=d=t(1分) 設(shè)點(diǎn)光源到P點(diǎn)的距離為L(zhǎng),有L=ct(1分),解得L=d(1分),解題關(guān)鍵正確作出光路圖是解此題的關(guān)鍵,注意幾何知識(shí)的運(yùn)用。,2.2017安徽江南十校聯(lián)考,34(2)(10分)如圖所示,等腰直角三角形ABC為

49、某透明介質(zhì)的橫截面,O為BC邊的中點(diǎn),位于O點(diǎn)處的點(diǎn)光源在透明介質(zhì)內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射光線,其中從AC邊上的D點(diǎn)射出的光線平行于BC,從E點(diǎn)射出的光線垂直BC向上。已知BC邊長(zhǎng)為2L。求: ()該光在介質(zhì)中發(fā)生全反射的臨界角。 ()DE的長(zhǎng)度x。(可能用到sin 15=或tan 15=2-),答案()45()L,解析由幾何知識(shí)分析各角度,如圖所示 ()根據(jù)光的折射定律,分析光線OD的折射情況,有 n= 由sin =知=45 ()由= 得lOD=L 又ODE為等邊三角形,得x=lOD=L,解題關(guān)鍵等腰直角三角形說明ABC=BCA=45;過D作AC的垂線,由幾何知識(shí)知折射角為45,入射角為30,由n=

50、和sin =可求。ODC=180-15-45=120,EDO=180-120=60, 同理可求OED=60,說明OED為等邊三角形。在ODC中應(yīng)用正弦定理可求OD邊長(zhǎng)度。,易錯(cuò)點(diǎn)評(píng)作光路圖應(yīng)規(guī)范,求角度應(yīng)認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)。入射角、折射角及光疏、光密介質(zhì)判斷清楚。,3.2017廣東華南三校聯(lián)考,34(2)(10分)如圖所示為玻璃材料制成的一棱鏡的截面圖,AEFB為四分之一圓弧,BCDO為矩形,一細(xì)光束從圓弧的中點(diǎn)E沿半徑射入棱鏡后,在圓心O點(diǎn)恰好發(fā)生全反射,經(jīng)CD面反射,再?gòu)膱A弧的F點(diǎn)射出,已知,OA=a,OD=a,光在真空中的傳播速度為c,求: 從F點(diǎn)射出的光線與法線夾角的正弦值; 從F點(diǎn)射出的光線在

51、棱鏡中傳播的時(shí)間。,答案,解析作出光路圖如圖所示 根據(jù)幾何關(guān)系可知,臨界角為C=45 n= 又OG=OD=a,sin = 又n= 解得sin = 光在棱鏡中的傳播速度v= 由幾何知識(shí)得,光線傳播的路程為s=a+a+a,光在棱鏡中傳播的時(shí)間t= 解得t=,解題關(guān)鍵一細(xì)光束從圓弧中點(diǎn)E沿半徑射入棱鏡,則在O點(diǎn)入射角=反射角=45,在O點(diǎn)恰好發(fā)生全反射,說明臨界角C=45。按要求精確地畫出光路圖。由幾何關(guān)系求光在棱鏡中傳播的總路程。,4.2016山西太原二模,34(2)(10分)為檢測(cè)等腰直角三棱鏡各角是否標(biāo)準(zhǔn),用一細(xì)光束垂直射在三棱鏡ABC的底面AB上。如果等腰直角三棱鏡是標(biāo)準(zhǔn)的,當(dāng)光束垂直射在底

52、面AB上時(shí),恰好不從AC、CB面射出,最終只能垂直底面AB射出。 ()求此三棱鏡材料的折射率n。 ()若三棱鏡ABC不標(biāo)準(zhǔn),但A是準(zhǔn)確的,讓光束仍垂直射到AB上,最終只從與面AB成45角射出,求ABC的大小。,答案()()30,解析()由題知光束垂直從AB面射入后,在AC、CB面恰好發(fā)生全反射,則: 臨界角C=45 可得此三棱鏡材料的折射率n= ()對(duì)于不標(biāo)準(zhǔn)的三棱鏡,光束垂直AB面射入后,在AC面恰好發(fā)生全反射后射向BC面,由于45,光束發(fā)生全反射后折射射出AB面 由折射定律得: n= 得sin r=,r=30,由幾何關(guān)系知:ABC=30,思路點(diǎn)撥標(biāo)準(zhǔn)等腰直角三棱鏡滿足C=2A=2B=90,光束恰好不從AC、CB面射出,說明臨界角為45。最終只從與面AB成45角的方向射出,說明光束在BC面發(fā)生全反射。結(jié)