《高考物理大二輪總復(fù)習(xí)與增分策略 專(zhuān)題二十 光 電磁波(加試)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理大二輪總復(fù)習(xí)與增分策略 專(zhuān)題二十 光 電磁波(加試)(24頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
專(zhuān)題二十 光 電磁波(加試)
考綱解讀
章
內(nèi)容
考試要求
說(shuō)明
必考
加試
光
光的反射與折射
c
1.不要求引入相對(duì)折射率的概念
2.不要求定量計(jì)算以雙縫干涉為背景的問(wèn)題
3.不要求討論衍射光柵
4.不要求討論立體電影和液晶顯示屏的原理
5.不要求定量分析涉及薄膜干涉的有關(guān)問(wèn)題
6.不要求了解激光的產(chǎn)生機(jī)理
7.不要求了解全息照相原理
全反射
b
光的干涉
c
光的衍射
b
光的偏振
b
光的顏色、色散
b
激光
a
電磁波
電磁波的發(fā)現(xiàn)
a
1.不要求理解“變化的電場(chǎng)相當(dāng)于一種電流”
2.不要求知道等幅振蕩的概念及等幅振蕩電路補(bǔ)充能量的方法
3.不要求掌握不同的波段無(wú)線電波的傳播特點(diǎn)
4.不要求掌握調(diào)諧、解調(diào)的方法與相關(guān)計(jì)算
5.不要求知道電視、雷達(dá)、移動(dòng)電話、因特網(wǎng)的技術(shù)細(xì)節(jié)
電磁振蕩
c
電磁波的發(fā)射和接收
b
電磁波與信息化社會(huì)
a
電磁波譜
a
一、光的折射定律 折射率
1.折射現(xiàn)象
光從一種介質(zhì)斜射進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)傳播方向改變的現(xiàn)象.
2.折射定律:(如圖1所示)
圖1
(1)內(nèi)容:折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi),折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè);入射角的正弦與折射角的正弦成正比.
(2)表達(dá)式:=n12,式中n12是比例常數(shù).
(3)在光的折射現(xiàn)象中,光路是可逆的.
3.折射率:
(1)定義:光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí),入射角的正弦與折射角的正弦的比值.
(2)定義式:n=.不能說(shuō)n與sin θ1成正比,與sin θ2成反比.折射率由介質(zhì)本身的光學(xué)性質(zhì)和光的頻率決定.
(3)物理意義:折射率僅反映介質(zhì)的光學(xué)特性,折射率大,說(shuō)明光從真空射入到該介質(zhì)時(shí)偏折大,反之偏折?。?
(4)計(jì)算公式:n=,因v
nb B.λa>λb,naλb,na>nb
答案 B
解析 根據(jù)圖象,在入射角相同的情況下,單色光a的折射角大于b的折射角,由n=可得naλb,選項(xiàng)B正確.
5.虹和霓是太陽(yáng)光在水珠內(nèi)分別經(jīng)過(guò)一次和兩次反射后出射形成的,可用白光照射玻璃球來(lái)說(shuō)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12所示,M、N、P、Q點(diǎn)的顏色分別為( )
圖12
A.紫、紅、紅、紫 B.紅、紫、紅、紫
C.紅、紫、紫、紅 D.紫、紅、紫、紅
答案 A
解析 已知紅光的折射率小于紫光的折射率,由圖可知:白光照射到玻璃球表面時(shí),打在M點(diǎn)的光所對(duì)應(yīng)折射角小,折射率較大,故為紫光;打在N點(diǎn)的光所對(duì)應(yīng)折射角大,折射率較小,故為紅光;打在P點(diǎn)的光所對(duì)應(yīng)折射角大,折射率較小,故為紅光;打在Q點(diǎn)的光所對(duì)應(yīng)折射角小,折射率較大,故為紫光,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤.
光的干涉、衍射和偏振
1.單縫衍射與雙縫干涉的比較:
兩種現(xiàn)象
比較項(xiàng)目
單縫衍射
雙縫干涉
不同點(diǎn)
條紋寬度
條紋寬度不等,中央最寬
條紋寬度相等
條紋間距
各相鄰條紋間距不等
各相鄰條紋等間距
亮度情況
中央條紋最亮,兩邊變暗
條紋清晰,亮度基本相等
相同點(diǎn)
干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象;干涉、衍射都有明暗相間的條紋
2.自然光和偏振光的比較:
自然光(非偏振光)
偏振光
光的來(lái)源
直接從光源發(fā)出的光
自然光通過(guò)起偏振器后的光
光的振動(dòng)方向
在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi),光振動(dòng)沿任意方向,且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度相同
在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi),光振動(dòng)沿特定方向
例3 (2016浙江10月學(xué)考14)用a、b兩種不同波長(zhǎng)的光,先后用同一裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),得到兩種干涉條紋,其中a光的干涉條紋間距大于b光的條紋間距,則( )
A.a(chǎn)光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)
B.a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率
C.在玻璃中,a光的速度等于b光的速度
D.從玻璃射向空氣發(fā)生全反射時(shí),a光的臨界角大于b光的臨界角
答案 AD
解析 根據(jù)雙縫干涉的條紋間距Δx=可知,同一實(shí)驗(yàn)裝置,條紋間距越大,說(shuō)明波長(zhǎng)越長(zhǎng),即頻率越小.根據(jù)題意,a光的波長(zhǎng)長(zhǎng),頻率小,所以A正確,B錯(cuò)誤.頻率越小,介質(zhì)對(duì)它的折射率越小,根據(jù)n=可知,在介質(zhì)中的傳播速度越大,即a光在介質(zhì)中的傳播速度要大,所以C錯(cuò)誤.根據(jù)sin C=可知,介質(zhì)的折射率越小,則全反射的臨界角越大,所以a光的全反射臨界角要大,選項(xiàng)D正確.
區(qū)分雙縫干涉條紋與單縫衍射條紋的方法
(1)根據(jù)條紋的寬度區(qū)分:雙縫干涉條紋的寬度相同,而單縫衍射的中央亮條紋最寬,兩側(cè)的亮條紋逐漸變窄.
(2)根據(jù)條紋的間距區(qū)分:雙縫干涉條紋的間距是相等的,而單縫衍射的條紋越向兩側(cè)條紋間距越窄.
(3)根據(jù)亮條紋的亮度區(qū)分:雙縫干涉條紋,從中央亮條紋往兩側(cè)亮度變化很小,而單縫衍射條紋中央亮條紋最亮,兩側(cè)的亮條紋逐漸變暗.
變式題組
6.某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn),在屏上觀察到如圖14甲所示的條紋,僅改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件后,觀察到的條紋如圖乙所示.他改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是( )
圖14
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
解析 由公式Δx=λ知,光源到單縫的距離不影響條紋寬度,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;d減小時(shí),Δx增大,選項(xiàng)B正確;l減小時(shí),Δx減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;光的頻率變高,波長(zhǎng)變小,Δx變小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
7.(多選)如圖15所示,電燈S發(fā)出的光先后經(jīng)過(guò)偏振片A和B,人眼在P處迎著入射光方向,看不到光亮,則( )
圖15
A.圖中a光為偏振光
B.圖中b光為偏振光
C.以SP為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)180后,在P處將看到光亮
D.以SP為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)90后,在P處將看到光亮
答案 BD
解析 自然光沿各個(gè)方向發(fā)散是均勻分布的,通過(guò)偏振片后,透射光是只沿著某一特定方向振動(dòng)的光.從電燈直接發(fā)出的光為自然光,則A錯(cuò);它通過(guò)A偏振片后,即變?yōu)槠窆猓瑒tB對(duì);設(shè)通過(guò)A的光沿豎直方向振動(dòng),P點(diǎn)無(wú)光亮,則B偏振片只能通過(guò)沿水平方向振動(dòng)的偏振光,將B轉(zhuǎn)過(guò)180后,P處仍無(wú)光亮,C錯(cuò);若將B轉(zhuǎn)過(guò)90,則該偏振片將變?yōu)槟芡ㄟ^(guò)豎直方向上振動(dòng)的光的偏振片,則偏振光能通過(guò)B,即在P處有光亮,D對(duì).
電磁波
1.電磁波的傳播及波長(zhǎng)、頻率、波速:
(1)電磁波本身是一種物質(zhì),電磁波的傳播不需要介質(zhì),可在真空中傳播,在真空中不同頻率的電磁波傳播速度是相同的(都等于光速).
(2)不同頻率的電磁波,在同一介質(zhì)中傳播,其速度是不同的,頻率越高,波速越小.
(3)三者關(guān)系v=λf,f是電磁波的頻率,即為發(fā)射電磁波的LC振蕩電路的頻率f=,改變L或C即可改變f,從而改變電磁波的波長(zhǎng)λ.
2.對(duì)電磁波譜的四點(diǎn)說(shuō)明:
(1)波長(zhǎng)不同的電磁波,表現(xiàn)出不同的特性.其中波長(zhǎng)較長(zhǎng)的無(wú)線電波和紅外線等,易發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象;波長(zhǎng)較短的紫外線、X射線、γ射線等,穿透能力較強(qiáng).
(2)電磁波譜中,相鄰兩波段的電磁波的波長(zhǎng)并沒(méi)有很明顯的界線,如紫外線和X射線、X射線和γ射線都有重疊.
(3)不同的電磁波,產(chǎn)生的機(jī)理不同,無(wú)線電波是振蕩電路中自由電子的周期性運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的;紅外線、可見(jiàn)光、紫外線是原子的外層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的;X射線是原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的;γ射線是原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的.
(4)電磁波的能量隨頻率的增大而增大.
例4 下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法,正確的是( )
A.電磁波只能在真空中傳播
B.電場(chǎng)隨時(shí)間變化時(shí)一定產(chǎn)生電磁波
C.做變速運(yùn)動(dòng)的電荷在空間產(chǎn)生電磁波
D.麥克斯韋第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在
答案 C
解析 電磁波可以在真空中傳播,也可以在介質(zhì)中傳播,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若電場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化,則不能產(chǎn)生電磁波,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;做變速運(yùn)動(dòng)的電荷會(huì)在空間激發(fā)非均勻變化的磁場(chǎng),從而會(huì)在空間產(chǎn)生電磁波,故選項(xiàng)C正確;赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
變式題組
8.(2016麗水模擬)關(guān)于麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論,下列說(shuō)法正確的是( )
A.穩(wěn)定的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)
B.均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng),均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生均勻變化的電場(chǎng)
C.變化的電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)一定是變化的
D.振蕩的電場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是振蕩的
答案 D
解析 麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論要點(diǎn)是:變化的磁場(chǎng)(電場(chǎng))要在周?chē)臻g產(chǎn)生電場(chǎng)(磁場(chǎng)),若磁場(chǎng)(電場(chǎng))的變化是均勻的,產(chǎn)生的電場(chǎng)(磁場(chǎng))是穩(wěn)定的,若磁場(chǎng)(電場(chǎng))的變化是振蕩的,產(chǎn)生的電場(chǎng)(磁場(chǎng))也是振蕩的,由此可判定正確答案為D項(xiàng).
9.關(guān)于生活中遇到的各種波,下列說(shuō)法正確的是( )
A.電磁波可以傳遞信息,聲波不能傳遞信息
B.手機(jī)在通話時(shí)涉及的波既有電磁波又有聲波
C.太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同
D.遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)和醫(yī)院“CT”中的X射線波長(zhǎng)相同
答案 B
解析 電磁波和聲波都能傳遞信息,比如人們之間的語(yǔ)言交流,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光屬于電磁波,而“B超”中的超聲波屬于機(jī)械波,它們的傳播速度不同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)比X射線波長(zhǎng)大得多,選項(xiàng)D錯(cuò)誤,正確選項(xiàng)為B.
1.(多選)下列屬于光的干涉現(xiàn)象的是( )
答案 BC
解析 圖A屬于單縫衍射,圖B屬于薄膜干涉,圖C屬于薄膜干涉,圖D屬于白光的色散,故屬于光的干涉現(xiàn)象的是B、C.
2.(2015浙江自選13(1))以下說(shuō)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的干涉形成的
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
解析 藍(lán)光的頻率大于紅光的頻率,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.
3.(2016浙江3月聯(lián)考)利用所學(xué)物理知識(shí),可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相關(guān)問(wèn)題.IC卡內(nèi)部有一個(gè)由電感線圈L和電容C構(gòu)成的LC振蕩電路.公交車(chē)上的讀卡機(jī)(刷卡時(shí)“嘀”的響一聲的機(jī)器)向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波.刷卡時(shí),IC卡內(nèi)的線圈L中產(chǎn)生感應(yīng)電流,給電容C充電,達(dá)到一定的電壓后,驅(qū)動(dòng)卡內(nèi)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和傳輸.下列說(shuō)法正確的是( )
A.IC卡工作所需要的能量來(lái)源于卡內(nèi)的電池
B.僅當(dāng)讀卡機(jī)發(fā)射該特定頻率的電滋波時(shí),IC卡才能有效工作
C.若讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率,則線圈L中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
D.IC卡只能接收讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波,而不能向讀卡機(jī)傳輸自身的數(shù)據(jù)信息
答案 B
解析 由題意可知,該能量來(lái)自于電磁感應(yīng),即人刷卡的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,故A錯(cuò)誤;為了使IC卡中的感應(yīng)電流達(dá)最大,應(yīng)使LC電路產(chǎn)生電諧振,故只有發(fā)射特定頻率的電磁波時(shí),IC卡才能有效工作,故B正確;若電磁波的頻率偏離該頻率,L中仍可出現(xiàn)感應(yīng)電流,但不會(huì)達(dá)到電諧振,故C錯(cuò)誤;IC卡接收到讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波,同時(shí)將自身數(shù)據(jù)信息發(fā)送給讀卡機(jī)進(jìn)行處理,故D錯(cuò)誤.
4.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波.下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是( )
A.一束自然光相繼通過(guò)兩個(gè)偏振片,以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片,透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化
B.一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上,當(dāng)反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90時(shí),反射光是偏振光
C.日落時(shí)分,拍攝水面下的景物,在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景像更清晰
D.通過(guò)手指間的縫隙觀察日光燈,可以看到彩色條紋
答案 D
解析 在垂直于傳播方向的平面上,沿著某個(gè)特定方向振動(dòng)的光是偏振光,A、B選項(xiàng)反映了光的偏振特性,C是偏振現(xiàn)象的應(yīng)用,D是光的衍射現(xiàn)象.
5.(多選)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用黃光作為入射光.為了增大干涉條紋的間距,該同學(xué)可以采用的方法有(已知λ紅>λ黃>λ藍(lán))( )
A.改用紅光作為入射光 B.改用藍(lán)光作為入射光
C.增大雙縫到屏的距離 D.增大雙縫之間的距離
答案 AC
解析 根據(jù)Δx=λ,要增大條紋間距Δx,將l、λ增大或?qū)減小均可以.紅光比黃光波長(zhǎng)大,故A選項(xiàng)正確;而藍(lán)光比黃光波長(zhǎng)小,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;增大雙縫到屏的距離l,則Δx增大,故C選項(xiàng)正確;增大雙縫間的距離d,則Δx變小,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤.
6.如圖1所示,有一玻璃三棱鏡ABC,頂角A為30,一束光線垂直于AB射入棱鏡,從AC射出進(jìn)入空氣,測(cè)得出射光線與AC夾角為30,則棱鏡的折射率為( )
圖1
A. B. C. D.
答案 C
解析 頂角A為30,則光從AC面射出時(shí),在玻璃中的入射角θ1=30.由于出射光線和AC的夾角為30,所以折射角θ2=60.由光路可逆和折射率的定義可知n==,C項(xiàng)正確.
7.為測(cè)量一塊等腰直角三棱鏡ABD的折射率,用一束激光沿平行于BD邊的方向射向AB邊,如圖2所示.激光束進(jìn)入棱鏡后射到AD邊時(shí),剛好能發(fā)生全反射.該棱鏡的折射率為( )
圖2
A. B. C. D.
答案 D
解析 作出光路圖,如圖所示,根據(jù)題意和幾何關(guān)系可知,i=45,n=,sin C=,C=90-r,聯(lián)立以上各式,可得n=,選項(xiàng)D正確.
8.如圖3所示,兩細(xì)束平行的單色光a、b射向同一塊玻璃磚的上表面,最終都從玻璃磚的下表面射出.已知玻璃對(duì)單色光a的折射率較小,那么下列說(shuō)法中正確的有( )
圖3
A.進(jìn)入玻璃磚后兩束光仍然是平行的
B.從玻璃磚下表面射出后,兩束光不再平行
C.從玻璃磚下表面射出后,兩束光之間的距離一定減小了
D.從玻璃磚下表面射出后,兩束光之間的距離可能和射入前相同
答案 D
解析 進(jìn)入時(shí)入射角相同,折射率不同,因此折射角不同,兩束光在玻璃內(nèi)不再平行,但從下表面射出時(shí)仍是平行的.射出時(shí)兩束光之間的距離根據(jù)玻璃磚的厚度不同而不同,在玻璃厚度從小到大變化時(shí),該距離先減小后增大,有可能和入射前相同(但左右關(guān)系一定改變了).
9.(多選)(2016平湖市聯(lián)考)兩束不同頻率的單色光a、b從空氣平行射入水中,發(fā)生了如圖4所示的折射現(xiàn)象(α>β).下列結(jié)論中正確的是( )
圖4
A.在水中的傳播速度,光束a比光束b大
B.在水中的傳播速度,光束a比光束b小
C.水對(duì)光束a的折射率比水對(duì)光束b的折射率小
D.水對(duì)光束a的折射率比水對(duì)光束b的折射率大
答案 AC
解析 由公式n=,可得折射率navb,A正確,B錯(cuò)誤.
10.(2015四川3)直線P1P2過(guò)均勻玻璃球球心O,細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對(duì)稱(chēng),由空氣射入玻璃球的光路如圖5所示.a(chǎn)、b光相比( )
圖5
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
解析 由題圖可知,b折射程度較大,故玻璃對(duì)b的折射率較大,A錯(cuò)誤;由sin C=知b的臨界角較小,B錯(cuò)誤;由v=知,b在玻璃中的傳播速度較小,C正確;b在玻璃中傳播距離大且傳播速度小,由t=知,b在玻璃中的傳播時(shí)間較長(zhǎng),D錯(cuò)誤.
11.實(shí)驗(yàn)表明,可見(jiàn)光通過(guò)三棱鏡時(shí)各色光的折射率n隨波長(zhǎng)λ的變化符合科西經(jīng)驗(yàn)公式:n=A++,其中A、B、C是正的常量.太陽(yáng)光進(jìn)入三棱鏡后發(fā)生色散的情形如圖6所示,則( )
圖6
A.屏上c處是紫光 B.屏上d處是紅光
C.屏上b處是紫光 D.屏上a處是紅光
答案 D
12.(2016舟山模擬)如圖7所示,現(xiàn)有兩束不同的單色光a、b垂直于AB邊射入等腰棱鏡ABC,若兩束光在AB面上的入射點(diǎn)到OC的距離相等,且兩束光折射后相交于圖中的P點(diǎn),則以下判斷正確的是( )
圖7
A.在真空中,a光光速大于b光光速
B.在真空中,a光波長(zhǎng)大于b光波長(zhǎng)
C.a(chǎn)光通過(guò)棱鏡的時(shí)間大于b光通過(guò)棱鏡的時(shí)間
D.a(chǎn)、b兩束光從同一介質(zhì)射向真空時(shí),a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角
答案 C
解析 在真空中,所有光的速度都相等,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;兩束光經(jīng)棱鏡折射后相交于P點(diǎn),由題圖可知,棱鏡對(duì)a光的偏折程度大,所以棱鏡對(duì)a光的折射率大,a光的頻率大,由c=λf知,在真空中,a光波長(zhǎng)小于b光波長(zhǎng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由題圖知,a光和b光在棱鏡中通過(guò)的距離相等,由n=知a光在棱鏡中的傳播速度小,所以a光通過(guò)棱鏡的時(shí)間大于b光通過(guò)棱鏡的時(shí)間,選項(xiàng)C正確;因?yàn)閍光的折射率大于b光的折射率,由sin C=知,a光發(fā)生全反射的臨界角小于b光發(fā)生全反射的臨界角,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
13.如圖8所示,一束光線從空氣射入某介質(zhì),入射光線與反射光線夾角為90,折射光線與入射光線延長(zhǎng)線間夾角θ為15,求:
圖8
(1)該介質(zhì)的折射率;
(2)光在該介質(zhì)中傳播的速度;
(3)當(dāng)光從介質(zhì)射入空氣時(shí)的臨界角.
答案 (1) (2)2.12108 m/s (3)45
解析 (1)由反射定律可知α=β,由于α+β=90,故入射角α=45;由圖可知r+θ=α=45,由于θ=15,故折射角r=30,所以該介質(zhì)的折射率n===.
(2)由折射率與速度的關(guān)系n=得v== m/s≈2.12108 m/s.
(3)光從介質(zhì)射入空氣時(shí)臨界角的正弦值sin C===,故臨界角C=45.
14.如圖9所示,一玻璃球體的半徑為R,O為球心,AB為直徑.來(lái)自B點(diǎn)的光線BM在M點(diǎn)射出,出射光線平行于AB,另一光線BN恰好在N點(diǎn)發(fā)生全反射.已知∠ABM=30,求:
圖9
(1)玻璃的折射率;
(2)球心O到BN的距離.
答案 (1) (2)R
解析 (1)設(shè)光線BM在M點(diǎn)的入射角為i,折射角為r,由幾何知識(shí)可知,i=30,r=60,根據(jù)折射定律得:n===.
(2)光線BN恰好在N點(diǎn)發(fā)生全反射,則∠BNO為臨界角C,sin C=
設(shè)球心O到BN的距離為d,
由幾何知識(shí)可知
d=Rsin C
聯(lián)立得
d=R.
鏈接地址:http://zhongcaozhi.com.cn/p-11850845.html