2010高中物理《光学计算》专题复习试题

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共6题，约3590字。
　　2010高中物理专题 
　　光学计算题 
　　例1、 如图示是两个同种玻璃制成的棱镜,顶角α1略大于α2 ,两束单色光A和B分别垂直射于三棱镜后,出射光线与第二界面的夹角 β1= β2 ,  则  (       AD     ) 
　　A. A光束的频率比B光束的小. 
　　B.在棱镜中A 光束的波长比B 光束的短. 
　　C.在棱镜中B 光束的传播速度比A 光束的大. 
　　D.把两束光由水中射向空气,  产生全反射,A 光的临界角比B 的临界角大. 
　　解:  n = cos β /sin α 
　　∵α1 ＞ α2  
　　∴ n1 ＜ n2  
　　∴频率ν1＜ ν2    sinC=1/n  
　　∴ C 1＞C2      
　　例2；91年高考. 一束光从空气射向折射率n= 的某种玻璃的表面,如图所示. i  代表入射角,则（   BCD          ）                    
　　(A)    当i >45°时会发生全反射现象      
　　(B)    无论入射角i 是多大,折射角r 都不会超过45°             
　　(C)     欲使折射角r=30,应以i =45°的角度入射 
　　(D)当入射角i =arctg 时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直 
　　例3、如图示，一块用折射率 n=2 的透明材料制成的柱体，其截面为1/4圆，圆半径Oa=6cm，当一束平行光垂直照射Oa面时，请作出图中代表性光线2、3通过该透明材料的光路图（忽略二次反射光线），并计算ab弧面上被照亮的弧长为多少？  
　　解： sin C=1/n=0.5   C=30  30 °<α< 45 ° 全反射如图示  °对光线2：sin α=2/3=0.667   对光线3：sin β=1/3 < 0.5   β < 30 ° 不会全反射如图示  若射到弧面上的光线刚能全反射则bA弧面被照亮  
　　∴ bA =2π×r /12 = 3.14cm 
　　例4；  如图为一个半圆形玻璃砖的截面图,O为圆心, MM′⊥AB,  一束单色光沿NO方向射入,折射光线为ON ′,ON与OM的夹角为30°, ON ′与OM′的夹角为 45 °,半圆形玻璃砖的半径R=3.0m, c=3.0×108 m/s,求当该单色光束沿与OM夹角为60 °的PO方向射入时,光在该玻璃砖中传播的时间. 
　　解: 
　　临界角C=45 °∠POM＞45 ° 
　　发生全反射,沿OP′方向射出 
　　学生练习 
　　1：03年江苏高考8 
　　．如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率为 ，入射角为45°（相应的折射角为24°），现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于图面的轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示，则（   B C  ） 
　　A．光束1转过15°         
　　B．光束1转过30° 
　　C．光束2转过的角度小于15° 
　　D．光束2转过的角度大于15° 
　　2、   如图示：光从A点射入圆形玻璃，并从B点射出，若射出玻璃与射入玻璃的光线夹角为30°,AB弧所对的圆心角为120°,下列说法正确的是：(   C  ) 
　　A.  在A点的入射角为30° 
　　B.  在B点的入射角为45° 
　　C.  玻璃的折射率为  
　　D.  玻璃的折射率为  
　　解：光路图作，由于对称性，∠1=60 ° ∠2=15 ° ∠i =45  
　　∠4=∠r =∠3= 1/2 ∠1=30°