高中物理光学计算经典习题与答案

1.(09·全国卷Ⅱ·21)一玻璃砖横截面如图所示,其中为直角三角形(边末画出),为直角边?45°;为一圆弧,其圆心在边的中点。此玻璃的折射率为1.5。P为一贴近玻璃砖放置的、与垂直的光屏。若一束宽度与边长度相等的平行光从边垂直射入玻璃砖,则 ( )

A. 从边折射出束宽度与边长度相等的平行光 B. 屏上有一亮区,其宽度小于边的长度 C. 屏上有一亮区,其宽度等于边的长度

D. 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时,屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大 2.(09·浙江·18)如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气

o射向E点,并偏折到F点,已知入射方向与边AB的夹角为??30,E、F分别为

边AB、BC的中点,则( ) A.该棱镜的折射率为3 B.光在F点发生全反射 C.光从空气进入棱镜,波长变小

D.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行

3.(09·海南物理·18.(1))如图,一透明半圆柱体折射率为n?2,半径为R、长为L。一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入,从部分柱面有光线射出。球该部分柱面的面积S。

4.(09·宁夏·35.(2))一棱镜的截面为直角三角形,∠30o,斜边=a。棱镜材料的折射率为

。在此截面所在的平面内,一条光线以45o的入射角从边的中点M射入棱镜射出的

点的位置(不考虑光线沿原来路返回的情况)

5.(08·宁夏·32)一半径为R的1/4球体放置在水平面上,球体由折射率

为3的透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从竖直表面射出,如图所示。已知入射光线与桌面的距离为3R/2。求出射角。

6.(2013山东37(2))如图乙所示,是一直角梯形棱镜的横截面,位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直边射入。已知棱镜的折射率2,8,2,∠60°。 ①求光线第一次射出棱镜时,出射光线的方向。 ②第一次的出射点距C 。

7,(2013新课标34)(2)图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为L,折射率为n,代表端面。已知光在真空中的传播速度为c.

(i)

为使光线能从玻璃丝的端面传播到另一端面,求光线在端面上的入射角应满足的条件;

求光线从玻璃丝的端面传播到另一端面所藉的最长时间。

(ii)

8.(2013全国新课标34)(2)如图,三棱镜的横截面为直角三角形,∠30°,∠60°。一束平行于边的光线自边的P点射入三棱镜,在边发生反射后从边的M点射出。若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等。 (i)求三棱镜的折射率;

()在三棱镜的边是否有光线透出?写出分析过程。(不考虑多次反射)

9(2012·山东理综)如图所示,一玻璃球体的半径为R,O为球心,为直径。来自B点

的光线在M点射出。出射光线平行于,另一光线恰好在N点发生全反射。已知∠

30°,求

② 玻璃的折射率。 ②球心O到的距离 。

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