(五)为什么会产生色散? n水=1.33=为平均值.实际n紫>n红.v紫<v红. n=为决定式(不加说明时视为单色光不考虑色散) 近处投影未发散开.不能得到光谱. 在真空中.任何光——青夏教育精英家教网—

(五)为什么会产生色散? n水=1.33=为平均值.实际n紫>n红.v紫<v红. n=为决定式(不加说明时视为单色光不考虑色散) 近处投影未发散开.不能得到光谱. 在真空中.任何光的折射率和光速均相同.在其他介质中紫光的折射率大.光速小. [例题分析]: 例1.光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s.当光线以300入射角.由该介质射入空气时.折射角为 . 利用光路可逆.=n(1), n=(2). 答案:450. 例2.已知:光线从空气射入甲媒质i=450, r=300, 光线从空气射入乙媒质i'=600, r'=300. 求:v甲:v乙= . 解:∵ n=, ∴v=, ∴, n甲=. n乙=. ∴. 例3.一束宽度为10cm的平行光束.以600的入射角从空气射入折射率为的媒质中.界面光滑平整.求反射光束和折射光束的宽度. 解:O1D=10cm, O1O2=20cm, d=10cm d'=17.3m 例4.已知水的折射率是1.33, (), 某种玻璃的折射率是1.5, ().则光在水中和在这种玻璃中传播的速度之比是 . . 答案:9:8 例5.光线由空气射入某种介质.折射光线与反射光线恰好垂直.已知入射角是53o.则这种介质可能是 . 答案:水例6.如图所示.三棱镜的顶角A为600.入射光线与出射光线如图所示.求玻璃的折射率. 解:=n, =n.则α=β, (900-α)+ (1800-β)+600=1800 n=,α=β=300. 答案:. 例7.在折射率为n.厚度为d的玻璃平板上方的空气中.有一点光源S.从S发出的光线SA以角度θ入射到玻璃板上表面.经过玻璃板后从下表面射出.如图所示.若沿此光线传播的光从光源到玻璃板上表面的传播时间与玻璃板中的传播时间相等.点光源S到玻璃上表面的垂直距离h应是多少? 解:(1), n=(2), =cosθ(3), =cosr(4), =n(5), 解得h=. 例7.光线从空气射入n=的介质中.反射光线恰垂于折射光线.则入射角约是 . 解:作图是解几何光学题目的重要方法. 由图可知. i+r=900, =n, =n, tgi=, i=600. 答案:600. 例8.如图.光从某角度射入.改变入射光线的方向可使光斑落于角点.水槽装满水.宽为d.高为h.测得光线的入射角i. 则n水= . sinr=.=n. 答案:n水= 例9.玻璃等边三棱镜n=1.5有两条光线垂直入射. 画光路图. 很少的反射光线. 不画. 例10.画出与全反射棱镜底边平行的入射光线AO通过棱镜的光路图.n=. 出射光线平行于bc. 例11.白光平行光束. 例11.白光平行光束运用n=时.不考虑光的色散. n玻紫=. n紫>n红. v紫<v红. 若玻璃体为等边三棱镜.入射光线应为平行光线. 例12.光线通过棱镜时.偏折角度θ跟棱镜材料的折射率有关.在下图中光线对棱镜的侧面AB的入射角以及棱镜的顶角A的大小保持不变.试定性地讨论:棱镜材料的折射率越大.偏折角充也越大. 解:光线通过棱镜发生偏折的角度为θ.则θ=(i1-r2)+(r1+i2)它表示光线通过棱镜向底面偏折的角度等于光线分别在两个侧面发生的向底面偏折的角度之和.在AB侧面.折射率n越大.从空气进入棱镜的光线向法线方向的偏折越大.即偏折角i1-r2越大,在AC侧面.n越大从棱镜射入空气的光线远离法线方向的偏折越大.即r2-i2越大.因此当入射角i1以及棱镜的顶角A保持不变时.折射率n越大.偏折角度也越大. 上图中A=r1+i2.θ=i1+r2-A, 又=n.=n. sini1=nsinr1, sinr2=nsini2, ∴sinr2=nsini2=nsin(A-r1) =n(sinAcosr1-cosAsinr1) =sinA-ncosAsinr1 =sinA-cosAsini1 由此式可以明显看出.当入射角i1和棱镜顶角A保持不变时.折射率n越大.r2就越大.偏折角θ=i1+r2-A也越大. 例13.一束光线从空气射入某媒质.入射光线与反射光线夹角为900.折射光线与入射光线延长线间夹角为150.求: 光在该媒质中传播的速度. (3)当光从媒质射入空气时的临界角. 解:i=β=450, r=450-150=i-θ=300, ∴(1)n==, (2)n=, v==2.12×108m/s, (3)sinC=, C=450. 例4.水面游泳者看见正下方水中物.再前进3m.突然看不见了.n水=.求水深h=?. 解:sinC=, C=48.7o, tgC=, h==?, h===2.6m. [本周巩固练习]: 1.如下左图所示.为光由玻璃射入空气中的光路图.入射光线与直线CD的夹角为α.折射光线与直线CD的夹角为β.α>β(α+β≠900.∠DOB=900).该玻璃的折射率n等于 A.sinα/sinβ B.sinβ/sinα C.cosβ/cosα D.co sα/cosβ 2.在空气和某种介质的界面上.反射和折射现象同时存在.入射光线.反射光线和折射光线汇聚于O点.如上右图所示.则这种介质的折射率可能是 (A)sin600/sin300 (B)sin600/sin450 (C)sin750/sin450 (D)sin450/sin300 3.已知水的折射率是1.33.水晶的折射率是 1.55.玻璃的折射是1.90.下面说法正确的是( ) A.光以相同入射角自空气射入上述三种媒质时.在水中的折射角最小.在玻璃中折射角最大 B.光以相同入射角从这三种媒质射入空气时.从水中射出的光线折射角最小 C.光在水.水晶.玻璃中的传播速度比为1.33:1.55:1.90 D.光从玻璃射入水晶时.其折射角一定大于入射角 4.一束平行光线在三种媒质界面上的反射与折射情况如图所示.若光线在甲.乙.丙种媒质中传播速度分别是v甲.v乙.v丙.那么.( ) A.v甲>v乙>v丙 B.v甲<v乙<v丙 C.v甲> v丙>v乙 D.v丙>v甲>v乙 5.一束光入射平行厚玻璃板.如图所示.其中光路图正确的是( ) A B C D 6.如下左图所示.有一光投射到放在空气中的平行玻璃砖的第I表面.下面说法中可能的是( ) (A)如果在第I界面上入射角大于临界角.光将不会进入玻璃砖 (B)无论入射角多大.光都能从第I界面进入玻璃砖 (C)光进入第I界面后可能不从第II界面射出 (D)不论光从什么角度入射.都能从第II界面射出 7.如图表示的是光线经过半圆形的玻璃砖的路径示意图.指出哪些是可能的( ) A B C D 8.甲.乙两种单色光从玻璃进入空气的临界角分别是A甲和A乙.若已知A甲>A乙.则两种单色光在玻璃中传播速度v甲与v乙的大小关系下列答案中正确的是( ) A.v甲<v乙 B.v甲=v乙 C.v甲>v乙 D.条件不足不能确定 9.用折射率为1.5的玻璃制成的三棱镜.截面为正三角形.一条光线从棱镜的一个侧面垂直入射.则从棱镜中射出的光线应是图中的( ) A.光线a B.光线b C.光线c D.光线d 10.井口面积为S.井中有水和无水时如图井度的青蛙观天的面积分别为S1和S2.则三者关系正确的应是( ) A.S1>S2=S B.S1>S2>S C.S1=S2=S D.S1<S2=S 11.一束光线从空气中以入射角i射向玻璃(折射率n1=)如图所示.其折射角为r.接着又由玻璃射向水(折射率n2=).现加大入射角I.则光束将( ) A.可能在空气和玻璃的界面处发生全反射 B.可能在玻璃和水的界面处发生全反射 C.不可能发生全反射 D.无法确定 12.一束平行的单色光射向一块半圆形玻璃砖.光线的方向垂直于直径所在的平面如图所示.假若该玻璃的折射率为.那么透过玻璃砖的光线是() A.所有光线均能通过 B.所有光线均不能通过 C.只有距圆心R/2范围以内的光线能通过 D.只有距圆心R/2范围以外范围的光线能透过【查看更多】

题目列表(包括答案和解析)

如图所示，厚度为h，宽度为d的金属板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当有电流I通过金属板时，在金属板的上侧面A和下侧面之间会产生电势差，这种现象称为霍耳效应．