光的折射练习题(含答案) 2012年新人教版（走进中考） 第四第4节：光的折射 一、选择题 1．（12苏州）下列光现象中，由于光的折射而形成的是2．（12镇江）下列现象属于光的折射的是A A．在水池边看到水中的鱼 B．月食的形成 ．平静的水面倒映出蓝天白云 D．茫茫白雪看上去非常刺眼 3．（12扬州）如图所示的四种现象中，属于光的折射现象的是B 4．（12吉林）如图所示，能正确表示光从空气进入水中的光路是B 5．（12大连）下列光路图中，正确表示了光从空气进入水中的是A 6．（12天津）如图所示，光从空气中斜射入玻璃的光路图正确的是 D 7．（12德阳）下列哪一幅图正确表示了光从空气进入玻璃中的光路? A 8．（12南宁）下图中正确表示了光从空气进入水中的光路图的是
9．（12益阳）当光从空气斜射向水面时，同时发生反射和折射，如图，能正确表示其传播方向的是B 10．（12乐山）下列图示现象中，由于光的折射形成的是 11．（12湘西）我们常常发现，放在盛水玻璃杯中的筷子（如图所示），看上去在水面处好像折断了，产生这种现象的原因是 A．镜面反射 B．漫反射．光的折射 D．光的色散 12．（12黔东南州）如图所示，有一束光线斜射入盛水的容器中，在容器底形成光斑。保持入射光的方向不变，逐渐放掉容器中的水，器底的光斑将B A．向右移动 B．向左移动 ．保持不动 D．无法判断 13．（12衡阳）如图所示的四种现象中，属于光的折射现象的是D 14．（12莆田）蓝天上飘着白云，平静清澈的池塘中鱼自由游动。人向池塘中看去，好像鱼在白云中游动，关于人看到的鱼和白云，下列说法正确的是D A．鱼是实物，白云是光反射形成的虚像 B．鱼是实物，白云是光折射形成的虚像 ．鱼是光反射形成的虚像，白云是光折射形成的虚像 D．鱼是光折射形成的虚像，白云是光反射形成的虚像
一、名词解释 1.晶态--晶态固体材料中的原子有规律的周期性排列，或称为长程有序。 2.非晶态--非晶态固体材料中的原子不是长程有序地排列，但在几个原子的围保持着有序性，或称为短程有序。 3.准晶--准晶态是介于晶态和非晶态之间的固体材料，其特点是原子有序排列，但不具有平移周期性。 4.单晶--整块晶体原子排列的规律完全一致的晶体称为单晶体。 5.多晶--由许多取向不同的单晶体颗粒无规则堆积而成的固体材料。 6.理想晶体（完整晶体）--在结构完全规则的固体，由全同的结构单元在空间无限重复排列而构成。 7.空间点阵（布喇菲点阵）--晶体的部结构可以概括为是由一些相同的点子在空间有规则地做周期性无限重复排列，这些点子的总体称为空间点阵。 8.节点（阵点）--空间点阵的点子代表着晶体结构中的相同位置，称为节点（阵点）。 9.点阵常数（晶格常数）--惯用元胞棱边的长度。 10.晶面指数—描写布喇菲点阵中晶面方位的一组互质整数。 11.配位数—晶体中和某一原子相邻的原子数。 12.致密度—晶胞原子所占的体积和晶胞体积之比。 13.原子的电负性—原子得失价电子能力的度量；电负性＝常数（电离能＋亲和能） 14.肖特基缺陷—晶体格点原子扩散到表面，体留下空位。 15.费仑克尔缺陷--晶体格点原子扩散到间隙位置，形成空位－填隙原子对。 16.色心--晶体能够吸收可见光的点缺陷。 17.F心--离子晶体中一个负离子空位，束缚一个电子形成的点缺陷。 18.V心--离子晶体中一个正离子空位，束缚一个空穴形成的点缺陷。 19.近邻近似--在晶格振动中，只考虑最近邻的原子间的相互作用。 20.Einsten模型--在晶格振动中，假设所有原子独立地以相同频率E振动。 21.Debye模型--在晶格振动中，假设晶体为各向同性连续弹性媒质,晶体中只有3支声学波，且=vq 。 22.德拜频率D──Debye模型中g()的最高频率。 23.爱因斯坦频率E──Einsten模型中g()的最可几频率。 24.电子密度分布--温度T时，能量E附近单位能量间隔的电子数。 25.接触电势差--任意两种不同的物质A、B接触时产生电荷转移，并分别在A和B上产生电势V A、V B，这种电势称为接触电势，其差称为接触电势差。 25.BLoch电子费米气--把质量视为有效质量 m，除碰撞外相互间无互作用，遵守费米分布的
④光的折射现象例子：海市蜃楼、筷子向上折断了、池水变“浅”了、放大镜、望远镜、显微镜、照相机、投影仪、近视眼镜、老花镜、斜插在水中的筷子在水中部分看起来向上弯；看见落到地平线下的太阳；叉鱼的时候瞄准鱼的下方。 6、（了解）若光是由较密的介质射入较疏的介质时呢？根据光路可逆的可逆性。画出下图 ①由疏到密②由密到疏③光路可逆 在实际的运用中，入射角和折射角究竟谁大，是非常容易出错的问题。可以不去记它，而记为“疏大密小”，即指在较疏的介质中，光线与法线的夹角较大，而在较密的介质中，光线与法线的夹角较小。 7、光的折射现象和应用 （1）生活中很多现象都与折射有关：水中鱼的位置看起来比实际的高一些；由于光的折射，池水看起来比实际的浅一些；透过厚玻璃看钢笔，笔杆好像错位了；从水下看岸上的物体，好像变高了。 （2）人们利用光的折射制成了三棱镜、还制成各种透镜来成像。 二、经典例题 例1如图所示，一束光线斜射入容器中，并在容器底部形成一光斑，这时向容器中逐渐加水，则光斑的位置将（） A、慢慢向右移动 B、慢慢向左移动 C、慢慢向水面移动 D、仍在原来位置不动 例2一束光线由空气斜射入水中，逐渐增大入射角，则折射角（） A、逐渐减小且总大于入射角 B、逐渐减小且总小于入射角 C、逐渐增大且总小于入射角 D、逐渐增大且总大于入射角 例3站立在游泳池旁看到池内的水深度要比实际的深度要________些，这是由于光在________上发生 _______现象的缘故。 例4在游泳池内潜水的泳者，看到水池旁的一根竖直标杆高度要比标杆的实
际高度（） A、高一些 B、低一些 C、一样高 D、二者皆可 例5如图，S为发光点，试作出三条射向水面的入射光线SO、SA和SB的折射光线和反射光线。 例6：一束光线在空气、玻璃两种物质的交界面上发生光的反射和折射，如图5—34所示.试在图中找出界面的位置；确定入射、反射、折射光线，并标出传播方向；标出入射角、反射角和折射角；指出哪一侧是空气，哪一侧是玻璃？ 思路导航：从图5—35中各线段的相对位置可以看出，由于BE⊥CG，则该两线中必有一条是法线，另一条是界面.又由于相邻的两个角∠AOG=∠FOG，则线CG必是法线（这是解此题的突破口）（根据反射定律中的反射角等于入射角），BE是界面。AO和OF必有一条是入射光线，另一条是反射光线，而OD一定是折射光线。根据折射光线与入射光线分居法线两侧，可确定AO是入射光线，OF是反射光线。∠AOG=60°是入射角，∠FOG=60°是反射角， ∠COD=90°-50°=40°是折射角。由于折射角小于入射角，故界面BE的左侧是空气，右侧是玻璃.光的传播方向如图5—35所示。 方法指导：这是一道反射定律和折射规律综合应用的题目.主要考查对上述两规律掌握的熟练程度及应用的灵活性.解答这类题目的技巧在于：（1）找到相互垂直的两条直线；（2）找到相邻且相等的两个角，由反射定律知，该两角的共用线必是界面的法线，与法线垂直的另一直线为界面；（3）应用光的折射规律，判断其他问题（如入射光线、反射光线、折射光线、介质分布等）.这是“由特殊到一般”的解决矛盾的方法在物理解题中的具体运用.（掌握知识的同时，学会解决问题的方法） 例7：如果你在池边沿斜线向水面下看去，看到水中有一条鱼.你所看到的鱼的位置比实际位置高还是低？假如鱼也看到了你，鱼所看到你的头的位置比实
2018初中物理光的折射练习题 1.光从空气斜射入水中时，折射角__________入射角（填”大于”或”小于”）；若使入射光线远离法线，则折射角将__________。 思路解析：光从空气斜射入水，折射角小于入射角；使入射光线偏离法线，入射角增大，相应折射角也应该增大。 答案：小于增大 2.(2010安徽芜湖模拟)古诗词中有许多描述光学现象的诗句，如“潭清疑水浅”说的就是光的现象，“池水映明月”说的就是光的__________现象。 思路解析：“潭清疑水浅”的意思是说清澈的潭水看上去好像变浅了，实际看到的是潭底的虚像，这是由光的折射形成的。“池水映明月”是说晚上可以从池水中看到明亮的月亮，是平面镜成像，实质是光的反射形成的。 答案：折射反射 3.如图2-4-1所示，光在空气和水的分界面上发生反射和折射现象，其中__________是法线，是界面，__________是入射光线，__________是反射光线，__________是折射光线，__________是入射角，__________是折射角，__________是水。 图2-4-1 思路解析：题中光在空气和水的界面上同时发生反射和折射，根据光的反射规律，我们可以先确定两个相等角，找出这两个相等角，也就找到了反射角和入射角，法线和界面也就确定了，因此确定两个相等角是解题的关键。图中∠4和∠5相等，所以它们一个是入射角，一个是反射角，那么MM′一定是法线，NN′一定是界面。再根据光的反射和折射规律，反射光线、折射光线都和入射光线分居在法线两侧，那么单独在法线MM′一侧的光线CO必是入射光线，所以OB就是反射光线，OA就是折射光线，则∠ 5为入射角，∠ 4为反射角，∠1为折射角.因为∠1小于∠ 5，即折射角小于入射角，所以左边是水，右边是空气。 答案：MM′NN′CO OB OA ∠5 ∠1 左边
宝鸡文理学院试题 课程名称 固体物理 适 用 时 间 2010年1月12日 试卷类别 A 适用专业、年级、班06级物理教育1-3班 一、简要回答以下问题：(每小题6分，共30分) 1、试述晶态、非晶态、准晶、多晶和单晶的特征性质。 2、试述离子键、共价键、金属键、范德瓦尔斯和氢键的基本特征。 3、什么叫声子？对于一给定的晶体，它是否拥有一定种类和一定数目的声子？ 4、周期性边界条件的物理含义是什么？引入这个条件后导致什么结果？如果晶体是无限大， q 的取值将会怎样？ 5、金属自由电子论作了哪些假设？得到了哪些结果？ 二、证明题(1、3题各20分；第2题10分，共50分) 1、试证明体心立方格子和面心立方格子互为正倒格子。(20分) 2、已知由N 个相同原子组成的一维单原子晶格格波的态密度可表示为（10） 2122)(2)(--= ωωπωρm N 。 式中m ω是格波的最高频率。求证它的振动模总数恰好等于N 。 3、利用刚球密堆模型，求证球可能占据的最大体积与总体积之比为（20分） （1）简单立方π / 6；（2 / 6； （3 / 6（4 / 6；（5 / 16。 三、计算题 （每小题10分，2×10＝20分） 用钯靶K α X 射线投射到NaCl 晶体上，测得其一级反射的掠射角为5.9°，已知NaCl 晶胞中Na ＋与Cl －的距离为2.82×10-10m ，晶体密度为2.16g/cm 3。 求： (1)、X 射线的波长； (2)、阿伏加德罗常数。
宝鸡文理学院试题参考答案与评分标准 课程名称 固体物理学 适 用 时 间 2010年1月 12日 试卷类别 A 适用专业、年级、班 06物理教育1、2、3班 注意事项 一、简要回答以下问题（每小题6分，5×6＝30分） 1.试述晶态、非晶态、准晶、多晶和单晶的特征性质。 解：晶态固体材料中的原子有规律的周期性排列，或称为长程有序。非晶态固体材料中的原子不是长程有序地排列，但在几个原子的范围内保持着有序性，或称为短程有序。准晶态是介于晶态和非晶态之间的固体材料，其特点是原子有序排列，但不具有平移周期性。 另外，晶体又分为单晶体和多晶体：整块晶体内原子排列的规律完全一致的晶体称为单晶体；而多晶体则是由许多取向不同的单晶体颗粒无规则堆积而成的。 2.试述离子键、共价键、金属键、范德瓦尔斯和氢键的基本特征。 解：（1）离子键：无方向性，键能相当强；（2）共价键：饱和性和方向性，其键能也非常强；（3）金属键：有一定的方向性和饱和性，其价电子不定域于2个原子实之间，而是在整个晶体中巡游，处于非定域状态，为所有原子所“共有”；（4）范德瓦尔斯键：依靠瞬时偶极距或固有偶极距而形成，其结合力一般与 成反比函数关系，该键结合能较弱；（5）氢键：依靠氢原子与2个电负性较大而原子半径较小的原子（如O ，F ，N 等）相结合形成的。该键也既有方向性，也有饱和性，并且是一种较弱的键，其结合能约为50kJ/mol 。 3. 什么叫声子？对于一给定的晶体，它是否拥有一定种类和一定数目的声子？ 解：声子就是晶格振动中的简谐振子的能量量子，它是一种玻色子，服从玻色－爱因斯坦统计，即具有能量为 的声子平均数为11 )()/()(-=T k q w j B j e q n 对于一给定的晶体，它所对应的声子种类和数目不是固定不变的，而是在一定的条件下发生变化。 4. 周期性边界条件的物理含义是什么？引入这个条件后导致什么结果？如果晶体是无限大， 的取值将会怎样？ 解：由于实际晶体的大小总是有限的，总存在边界，而显然边界上原子所处的环境与体内原子的不同，从而造成边界处原子的振动状态应该和内部原子有所差别。考虑到边界对内部原子振动状态的影响，波恩和卡门引入了周期性边界条件。其具体含义是设想在一长为 的有限晶体边界之外，仍然有无穷多个相同的晶体，并且各块晶体内相对应的原子的运动情况一样，即第 个原子和第 个原子的运动情况一样，其中 ＝1，2，3…。 引入这个条件后，导致描写晶格振动状态的波矢 只能取一些分立的不同值。 如果晶体是无限大，波矢 的取值将趋于连续。 5. 金属自由电子论作了哪些假设？得到了哪些结果？ 解：金属自由论假设金属中的价电子在一个平均势场中彼此独立，如同理想气体中的粒子一样是“自由”的，每个电子的运动由薛定谔方程来描述；电子满足泡利不相容原理，因此，电子不服从经典统计而
初二物理晚辅专题光的折射 一、知识点回顾 1、光的折射：光从一种介质入另一种介质中时，传播方向会发生偏折，这种现象叫光的折射。 2、光的折射规律: （1）折射光线、入射光线、法线在； （2）折射光线、入射光线分居两侧； （3）光从空气斜射入另一种介质中时，折射光线向（“靠近、远离”）法线偏折，即折射角（“大于、小于”）入射角；当入射角增大时，折射角；当光从一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向，此时折射角、入射角都等于。（4）在光的折射现象中，光路是的。 3、光的折射现象： （1）从岸上看水里的物体感觉变（“深、浅”) （2）从水里看岸上的物体感觉变（“高、低”） （3）斜插在水里的筷子在水面处“弯折” （4）海市蜃楼、光的色散、凸透镜成像 二、针对性练习 1、一束光从空气中射向某一透明介质时发生反射和折射现象，入射光与分界面的夹角为300，若折射光线和反射光线垂直，则反射光线与入射光线的夹角为________，折射角为______。
2.如图所示，光在空气和水的分界面上发生反射和折射现象，其中____是法线，是界 面，__________是入射光线，__________是反射光线，__________是折射光线，________ 是入射角，__________是折射角，__________是水。 3.小明通过实验研究光从水中射入空气中的现象，如图是他根据实验现象画的光路图，改变入射角的大小，他发现空气中的折射光线与法线的夹角随入射角的增大而增大。你猜想，当入射角增大到一定程度时，会出现的现象是，你猜想的依据是。 4.小敏学习了“光的折射”后，想知道光进入不同介质时，弯曲程度是否相同(折射角是否 相等)，如不同，弯曲程度与什么因素有关。 老师帮她设计了下面的实验： 用一厚玻璃缸盛一定量的水，让一激光手电筒射出的光束从空气中斜射入水中，从水中再进 入玻璃，然后再进入空气中，其光路图如图2-4-12所示。小敏还上网查出了一些介质的其 他参数，如下表： 图2-4-12
八年级物理知识点光的折射透镜 一、光的折射 1、光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折。 2、光在同种介质中传播，当介质不均匀时，光的传播方向也会发生变化。 3、折射角：折射光线和法线间的夹角。 二、光的折射定律 1、在光的折射中，三线共面，法线居中。 2、光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线向法线方向偏折；光从水或其它介质斜射入空气中时，折射光线偏离法线，折射角随入射角的增大而增大； 3、斜射时，总是空气中的角大；垂直入射时，折射角、反射角和入射角都等于0°,光的传播方向不改变 4、当光射到两介质的分界面时，反射、折射同时发生。 5、光的折射中光路可逆。 三、光的折射现象及其应用 1、生活中与光的折射有关的例子：水中的鱼的位置看起来比实际位置浅（高）一些（鱼实际在看到位置的后下方）；由于光的折射，池水看起来比实际的浅一些；水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些；夏天看到天上的星斗的位置比星斗实际位置高些；透过厚玻璃看钢笔，笔杆好像错位了；斜放在水中的筷子好像向上弯折了；（要求会作光路图） 2、人们利用光的折射看见水中物体的像是虚像（折射光线反向延长线的交点） 四、透镜：至少有一个面是球面的一部分的透明元件（要求会辨认） 1、凸透镜、中间厚、边缘薄的透镜，如：远视镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等等； 2、凹透镜、中间薄、边缘厚的透镜，如：近视镜片，门上的猫眼； 二、基本概念： 1、主光轴：过透镜两个球面球心的直线，用CC /表示； 2、光心：通常位于透镜的几何中心；用“O”表示。 3、焦点：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点，这点叫焦点；用“F”表示。 4、焦距：焦点到光心的距离（通常由于透镜较厚，焦点到透镜的距离约等于焦距）焦距用“f”表示。如下图： 注意：凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点；
固体物理学-期中考试试题及答案
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2005级 2007-2008学年第二学期固体物理学期中考试答案 一、简要回答下列问题：（30分） （1）简要说明热传导系数的温度依赖关系。 [答]晶格热导率的温度依赖关系如下：高温情况下，T>>德拜温度ΘD ，对于所有晶格振动模，平均声子数∝T ，温度升高时，声子间相互“碰撞”的几率增大，自由程减小，自由程与温度成反比；且在高温下，热容与温度无关。因此高温情况下热导率与温度成反比。 低温时，尽管晶格热容遵从德拜T 3 定律，但热导率κ随温度的变化主要决定于平均自由程λ的指数因子，即κ 随温度降低而指数增大。 极低温度的情况下，声子的平均自由程可以增大到与声子被晶格缺陷散射所决定的平均自由程相比拟，甚至可以与晶体样品的有限尺寸相比拟。这时的平均自由程不再是非谐效应引起的本征自由程，而应是以缺陷的空间分布或样品的尺寸所决定的与温度无关的平均自由程。因此，热导率的温度依赖关系将与晶格热容的温度依赖关系（T 3）相同。 （2）声子数的物理意义是什么？晶体中声子数目是否守恒？在极低温下，晶体 中的声子数与温度T 之间有什么样的关系？ ［答］声子是指格波的量子，它的能量等于i ωη。一个格波，也就是一种振动模， 称为一种声子。所以，声子数代表晶格振动的格波数。 频率为ωi 的格波的平均声子数为 ： 1 1)(/-= T k i B e n ωωη 即每一个格波的声子数都与温度有关，因此晶体中的声子数目不守恒，它随温度的改变而改变。
高考物理光学知识点之几何光学易错题汇编及答案 一、选择题 1．下列说法正确的是（） A．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 B．光导纤维传送图象信息利用了光的衍射原理 C．光的偏振现象说明光是纵波 D．微波能使食物中的水分子热运动加剧从而实现加热的目的 2．如图所示，一束光由空气射入某种介质，该介质的折射率等于 A．sin50 sin55 ? ? B．sin55 sin50 ? ? C．sin40 sin35 ? ? D．sin35 sin40 ? ? 3．题图是一个1 4 圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线 EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线．已知该棱镜的折 射率n=5 3 ，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线 A．不能从圆孤射出B．只能从圆孤射出C．能从圆孤射出D．能从圆孤射出
4．如图所示，一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光。比较a、b、c三束光，可知() A．当它们在真空中传播时，a光的速度最大 B．当它们在玻璃中传播时，c光的速度最大 C．若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最大 D．若它们都能使某种金属产生光电效应，c光照射出的光电子最大初动能最大 5．如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则（） A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B．小球所发的光能从水面任何区域射出 C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大 D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 6．一细光束由a、b两种单色光混合而成，当它由真空射入水中时，经水面折射后的光路如图所示，则以下看法正确的是 A．a光在水中传播速度比b光小 B．b光的光子能量较大 C．当该两种单色光由水中射向空气时，a光发生全反射的临界角较大 D．用a光和b光在同一装置上做双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距7．一束单色光由玻璃斜射向空气，下列说法正确的是 A．波长一定变长 B．频率一定变小 C．传播速度一定变小 D．一定发生全反射现象 8．如图所示，黄光和紫光以不同的角度，沿半径方向射向半圆形透明的圆心O，它们的出射光线沿OP方向，则下列说法中正确的是（）
一．选择题（共7小题） 1．如图所示，一只烧杯中装有半杯水，放在水平木板AB上，一束光线竖直向下照在水面上．现在B端下方垫一个小木块C，使木板倾斜一个小的角度，则此时（） A．反射光线顺时针方向旋转B．反射光线逆时针方向旋转 C．折射光线的方向不变D．折射光线逆时针方向旋转 2．有经验的渔民使用钢叉捕鱼时，钢叉要对准看到的“鱼”的下方叉，因为实际的鱼在看到的“鱼”的下方．如下所示的四幅图中，能正确反映渔民看到“鱼”的光路图是（） A．B．C．D． 3．如图所示，B′是人眼在A处透过水面看见的河底一白色鹅卵石的像．若在A处用激光手电对准虚像B′照射，则手电发出的光（） A．会照亮鹅卵石B．会照亮鹅卵石的前面 C．会照亮鹅卵石的后面D．由于光在水 面反射，不会有光进入水中 4．有一盛水的圆柱形敞口容器，在其右侧边沿的某一高度朝确定方向向下射出一激光束，在容器底部中央产生一个光斑，如图所示．该光斑（） A．是激光束经水面反射后形成的；若向右移动，表明水面上升 B．是激光束经水面反射后形成的；若向左移动，表明水面上升 C．是激光束经水面折射后形成的；若向左移动，表明水面下降D．是激光束经水面折射后形成的；若向右移动，表明水面下降 5．当光从一种介质射入另一种介质时，下列说法中正确的是（） A．折射角大于入射角 B．折射角小于入射角 C．折射角等于入射角 D．以上说法都不对 6．如图所示，人眼在A处看见河里B处有一条鱼．若从A处射出一束激光，要使激光恰好照射到鱼身上，则激光应对着哪一点射出（） A．B点B． B上方些C．B下方些 D．B左方些 7．如图所示，小明用鱼叉去叉所看到的鱼，老王则用手电筒去照亮所看到的鱼，有关两人的做法中正确的是（）
4.4 光的折射 知识点一：光的折射 1、光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射。 2、理解：光的折射与光的反射都是发生在两种介质的交界处，反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中，由于光在两种不同的物质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。 3、注意：在两种介质的交界处，既能发生折射，同时也能发生反射。 知识点二：光的折射规律 光的折射规律：折射光线与入射光线、法线在同一平面上，折射光线和入射光线分居法线两侧。 1、光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角（折射光线向法线偏折）； 2、光从水或其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角； 3、入射角增大时，折射角也随着增大； 4、当光线垂直射向介质表面时，传播方向不变。 理解：折射规律分三点： （1）三线一面；
（2）两线分居； （3）两角关系分三种情况： ①入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0°； ②光从空气斜射入水等介质中时，折射角小于入射角； ③光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。 注意：在光的折射中光路是可逆的。在利用光的折射定律解决实际问题时，应注意我们看到的物体是该物体发出或反射的光线进入我们的眼睛，而不是光线由眼睛发射的，不要搞错方向。 现象：折射使池水“变浅”，筷子“弯折”、水中人看岸上树“变高”。 知识点三：光路图： 作光路图注意事项： (1).要借助工具作图；(2)是实际光线画实线，不是实际光线画虚线；(3)光线要带箭头，光线与光线之间要连接好，不要断开； (4)作光的反射或折射光路图时，应先在入射点作出法线(虚线)，然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线；(5)光发生折射时，处于空气中的那个角较大；(6)平行主光轴的光线经凹透镜发散后的光线的反向延长线一定相交在虚焦点上；(7)平面镜成像时，反射光线的反向延长线一定经过镜后的像；(8)画透镜时，一定要在透镜内画上斜线作阴影表示实心。
一、 填空题 （共20分，每空2分） 目的:考核基本知识。 1、金刚石晶体的结合类型是典型的 共价结合 晶体, 它有 6 支格波。 2、晶格常数为a 的体心立方晶格，原胞体积Ω为 23a 。 3、晶体的对称性可由 32 点群表征，晶体的排列可分为 14 种布喇菲格子，其中六角密积结构 不是 布喇菲格子。 4、两种不同金属接触后,费米能级高的带 正 电，对导电有贡献的是 费米面附近 的电子。 5、固体能带论的三个基本近似：绝热近似 、_单电子近似_、_周期场近似_。 二、 判断题 （共10分，每小题2分） 目的:考核基本知识。 1、解理面是面指数高的晶面。 （×） 2、面心立方晶格的致密度为π61 （ ×） 3、二维自由电子气的能态密度()1~E E N 。 （×） 4、晶格振动的能量量子称为声子。 （ √） 5、 长声学波不能导致离子晶体的宏观极化。 （ √） 三、 简答题（共20分，每小题5分） 1、波矢空间与倒格空间（或倒易空间）有何关系? 为什么说波矢空间内的状态点是准连续的? 波矢空间与倒格空间处于统一空间, 倒格空间的基矢分别为, 而波矢空间的基矢分别为, N1、N2、N3分别是沿正格子基矢方向晶体的原胞数目. 倒格空间中一个倒格点对应的体积为 , 波矢空间中一个波矢点对应的体积为 , 即波矢空间中一个波矢点对应的体积, 是倒格空间中一个倒格点对应的体积的1/N. 由于N 是晶体的原胞数目，数目巨大，所以一个波矢点对应的体积与一个倒格点对应的体积相比是极其微小的。 也就是说，波矢点在倒格空间看是极其稠密的。因此, 在波矢空间内作求和处理时，可把波矢空间内的状态点看成是准连续的。 2、在甚低温下, 德拜模型为什么与实验相符? 在甚低温下, 不仅光学波得不到激发, 而且声子能量较大的短声学格波也未被激发, 得到激发的只是声子能量较小的长声学格波. 长声学格波即弹性波. 德拜模型只考虑弹性波对热容的贡献. 因此, 321 b b b 、、 32N N / / /321b b b 、、 1N 321 a a a 、、*321) (Ω=??b b b N N b N b N b * 332211)(Ω=??
《光的折射》测试题 一、光的折射选择题 1．两束同色细平行光相距为d，从空气中互相平行地斜射到梯形玻璃砖的上表面，如图所示，当它们从玻璃砖的下表面垂直射出后，有（） A．两束光平行，距离为d B．两束光平行，距离大于d C．两束光平行，距离小于d D．两束光不平行，两射出点的距离为d 2．某同学做测玻璃折射率实验时，在白纸上放好上、下表面平行的玻璃砖，玻璃砖厚度为L，如图示入射光线与折射光线（CD边出射光线未画出），若入射角i＝60°，测出折射角r ＝30°，光在真空中的光速为c，则（） A．玻璃砖的折射率n＝3 B．光在玻璃中传播的时间为23 L C．光在玻璃中传播的时间为2L c D．操作时误将玻璃砖向上平移一小段，则测得的折射率将偏小 3．如图所示，O1O2是半圆形玻璃砖过圆心的法线，a、b是关于O1O2对称的两束平行单色光束，两光束从玻璃砖右方射出后的光路如图所示，则下列说法正确的是() A．该玻璃砖对a光的折射率比对b光的折射率小 B．有可能a是绿光，b是红光 C．两光束从空气进入玻璃的过程中各自的频率均不变 D．在真空中，a光的波长比b光的波长长 4．如图所示，两单色光a、b分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束
复色光P ，已知单色光a 、b 与法线间的夹角分别为45°和30°，则a 光与b 光（ ） A ．在玻璃砖中的折射率之比为2:1 B ．在玻璃砖中的传播时间之比为1:2 C ．在玻璃砖中的波长之比为2:1 D ．由该玻璃砖射向真空时临界角之比为2:1 5．下列说法正确的有 （ ） A ．观察者接近恒定频率波源时，接收到波的频率变小 B ．物体做受迫振动，当驱动力频率等于固有频率时，振幅最大 C ．雨后美丽的彩虹是光的干涉现象 D ．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关 6．如图所示，从点光源S 发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab 间形成一条彩色光带。下列说法中正确的是( ) A ．a 侧是红光，b 侧是紫光 B ．在真空中a 侧光的波长小于b 侧光的波长 C ．三棱镜对a 侧光的折射率大于对b 侧光的折射率 D ．在三棱镜中a 侧光的速率比b 侧光小 7．如图所示，把由同种材料(玻璃)制成的厚度为d 的立方体A 和半径为d 的半球体B 分别放在报纸上，从正上方(对B 来说是最高点)竖直向下分别观察A 、B 中心处报纸上的字，下面的说法正确的是( )． A ．看到A 中的字比 B 中的字高 B ．看到B 中的字比A 中的字高 C ．看到A 、B 中的字一样高 D ．A 中的字比没有玻璃时的高，B 中的字和没有玻璃时的一样 8．有一种称为手性材料的光介质，当激光从空气射入这种材料的时候，将会分离出两种光，一种是左旋圆偏振光，其折射率为1e L e n n kn = +；另一种是右旋圆偏振光，其折射率
第二章 光现象知识点总结 光源可分为天然光源（水母、太阳），人造光源（灯泡、火把） 月亮、钻石、镜子、影幕不是光源。 光在同种均匀介质中沿直线传播; 光的直线传播的应用: （1）小孔成像：像的形状与小孔的形状无关，像是倒立的实像（树阴下的光斑是太阳 的像） ① 小孔成像的条件：孔的大小必须 远远小于孔到发光的距 离及孔到光屏的距离。 ② 像的大小与发光体到孔的距离和像到孔的距离有关, 发光体到小孔的距离不变，光屏远离小孔，实像增大；光凭靠近小孔，实像减 小; 光屏到小孔的距离不变，发光体远离小孔，实像减小；发光体靠近小孔，实像增 大。 实像：由实际光线会聚而成的像。 （2）取得直线：激光准直（挖隧道定向）；整队集合；射击瞄准; 3、光线：常用一条带有箭头的直线表示光的 径迹和方向；光线并不是真实存在的，而 是为了研究方便，假想的理想模型。 4、所有的光路都是可逆的，包括直线传播、反射、折射等。 5、真空中光速是宇宙中最快的速度； c=3 X 10 8m/s =3 X 105 Km/s: 6、光年：是光在一年中传播的 距离，光年是 长度单位;2.1 光的传播 1、 光源：能发光的物体叫做光源。 （3）限制视线：坐井观天、一叶障目; （4）影的形成：影子：日食、月食（要求会作图） 日食：太阳月球地球; 月食：月球太阳地球
声音在固体中传播得最快，液体中次之，气体中最慢，真空中不传 播； 光在真空中传播的最快，空气中次之，透明液体、固体中最慢 （二者刚好相反）。光在水中的速度约为真空中的3/4 ;光在玻璃中的速 度约为真空中的2/3。 光速远远大于声速（如先看见闪电再听见雷声；在跑100m时，声音传播时间不能忽略不计，但光传播时间可忽略不计）。 练习：☆为什么在有雾的天气里，可以看到从汽车头灯射出的光束是直的? 答：光在空气中是沿直线传播的。光在传播过程中，部分光遇到雾发生漫反射，射入 人眼，人能看到光的直线传播。 ☆早晨，看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置 该现象说明：光在非均匀介质中不是沿直线传播的。 2.4光的折射 ㈠、光的折射1、光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折。
宝鸡文理学院试题 课程名称 固体物理 适 用 时 间 2011年1月 试卷类别 A 适用专业、年级、班 2008级物理教育专业 一、简答题（每题6分，共6×5=30分） 1、试述离子键、共价键、金属键、范德瓦尔斯和氢键的基本特征。 2、试述晶态、非晶态、准晶、多晶和单晶的特征性质。 3、什么叫声子？对于一给定的晶体，它是否拥有一定种类和一定数目的声子？ 4、周期性边界条件的物理含义是什么？引入这个条件后导致什么结果？如果晶体是无限大，q 的取值将会怎样？ 5、倒格子的实际意义是什么？一种晶体的正格矢和相应的倒格矢是否有一一对应的关系？ 二、试证明体心立方格子和面心立方格子互为正倒格子。(20分) 三、一维晶格，晶格由两种离子组成，间距为R 0，计算晶格的Madelung 常数α。（15分） 四、用钯靶αK X 射线投射到NaCl 晶体上，测得其一级反射的掠射角为5.9°，已知NaCl 晶胞中Na ＋与Cl －的距离为2.82×10-10m ，晶体密度为2.16g/cm 3。求： （1）X 射线的波长；（2）阿伏加德罗常数。（20分） 五、写出量子谐振子系统自由能，证明在经典极限，自由能为：（15分） ???? ? ?+≈∑KT hw KT U F q q o ln
宝鸡文理学院试题参考答案与评分标准 课程名称 固体物理 适 用 时 间 2011年1月 试卷类别 A 适用专业、年级、班07物理教育 一、简答题（每小题6分，5×6=30分） 1、试述离子键、共价键、金属键、范德瓦尔斯和氢键的基本特征。 解：（1）离子键：无方向性，键能相当强；（2）共价键：饱和性和方向性，其键能也非常强；（3）金属键：有一定的方向性和饱和性，其价电子不定域于2个原子实之间，而是在整个晶体中巡游，处于非定域状态，为所有原子所“共有”；（4）范德瓦尔斯键：依靠瞬时偶极距或固有偶极距而形成，其结合力一般与7 r 成反比函数关系，该键结合能较弱；（5）氢键：依靠氢原子与2个电负性较大而原子半径较小的原子（如O ，F ，N 等）相结合形成的。该键也既有方向性，也有饱和性，并且是一种较弱的键，其结合能约为50kJ/mol 。 2、试述晶态、非晶态、准晶、多晶和单晶的特征性质。 解：晶态固体材料中的原子有规律的周期性排列，或称为长程有序。非晶态固体材料中的原子不是长程有序地排列，但在几个原子的范围内保持着有序性，或称为短程有序。准晶态是介于晶态和非晶态之间的固体材料，其特点是原子有序排列，但不具有平移周期性。 另外，晶体又分为单晶体和多晶体：整块晶体内原子排列的规律完全一致的晶体称为单晶体；而多晶体则是由许多取向不同的单晶体颗粒无规则堆积而成的。 3、什么叫声子？对于一给定的晶体，它是否拥有一定种类和一定数目的声子？ 解：声子就是晶格振动中的简谐振子的能量量子，它是一种玻色子，服从玻色－爱因斯坦统计，即具有能量为)(q w j 的声子平均数为 11 )()/()(-=T k q w j B j e q n 对于一给定的晶体，它所对应的声子种类和数目不是固定不变的，而是在一定的条件下发生变化。 4、 周期性边界条件的物理含义是什么？引入这个条件后导致什么结果？如果晶体是无限大，q 的取值将会怎样？ 解：由于实际晶体的大小总是有限的，总存在边界，而显然边界上原子所处的环境与体内原子的不同，从而造成边界处原子的振动状态应该和内部原子有所差别。考虑到边界对内部原子振动状态的影响，波恩和卡门引入了周期性边界条件。其具体含义是设想在一长为Na 的有限晶体边界之外，仍然有无穷多个相同的晶体，并且各块晶体内相对应的原子的运动情况一样，即第j 个原子和第j tN +个原子的运动情况一样，其中t ＝1，2，3…。 引入这个条件后，导致描写晶格振动状态的波矢q 只能取一些分立的不同值。 如果晶体是无限大，波矢q 的取值将趋于连续。 5、倒格子的实际意义是什么？一种晶体的正格矢和相应的倒格矢是否有一一对应的关系？
固体物理模拟试题参考 答案 文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
模拟试题参考答案 一、名词解释 1．基矢、布拉伐格子 为了表示晶格的周期性，可以取任一格点为原点，由原点到最近邻的格点可得三个独立的矢量a 1、a 2、a 3，则布拉伐格子中的任一格点的位置可以由原点 到该格点的矢量R l （332211a a a l l l R l ++=，l 1、l 2、l 3为整数）来表示，这样常称 a 1、a 2、a 3为基矢。 由于整个晶体可以看成是基元（组成晶体的最小单元）的周期性重复排列构成，为了研究晶体的周期性，常常把基元抽象成一个点，这些点称为格点（或结点），由这些格点在空间周期性的重复排列而构成的阵列叫布拉格点阵（或布拉伐格子）。 2．晶列、晶面 在布拉伐格子中，所有格点均可看成分列在一系列相互平行的直线上，这族直线称之为晶列，—个布拉伐格子可以有无限多族方向不同的晶列。布拉伐格子中的所有格点也可看成分列在一系列相互平行的平面上，这族相互平行的平面称为晶面。一个布拉伐格子也可以看成有无限多族方向不同的晶面。为了标志各个不问族的晶面。 3、格波与声子 晶格振动模式具有波的形式，称为格波。
在简谐近似下格波矢相互独立的，这样晶格振动的能量是量子化的，声子就是格波的能量量子，它不是真实存在的粒子，它反映的是晶格原子集体运动状态的激发单元。 4．能带 晶体中的电子，在零级近似中，被看成是自由电子，能量本征值0k E 作为k 的函数，具有抛物线的形式。晶格周期起伏势的微扰，使得k 状态与2k n a π+（n 为任意整数）状态相互作用，这个作用的结果使得抛物线在2n a π处断开而形成一个个的带，这些就称为能带。 5．Bloch 函数 晶体中电子的波函数具有这样的形式，()()ik r r e u r ψ?=，其中()()n u r R u r +=是具晶格周期性的函数。此处的()r ψ就是Bloch 函数。因此，Bloch 函数是一个平面波和一个晶格周期函数的乘积 6．施主，N 型半导体 在带隙中提供带有电子的能级的杂质称为施主。主要含施主杂质的半导体，导电几乎完全依靠由施主热激发到导带的电子。这种主要依靠电子导电的半导体，称为N 型半导体。 二．简答题 1．能带理论的三种近似分别是什么怎样定义的 答：绝热近似、单电子近似和周期场近似 绝热近似：由于原子核质量比电子的质量大得多，电子的运动速度远大于原子核的运动速度，即原子核的运动跟不上电子的运动。所以在考虑电子的运动时，认为原子实不动。
课题光的折射 教学目标了解光的折射现象；知道光在发生折射时，知道折射定律，知道光路是可逆的；能够利用所学知识解释生活中的折射现象； 重点、难点光的折射定律；光在实际生活中的应用； 教学内容 一、知识点梳理复习 1、光的折射：光从一种介质射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象就做光的折射。注：光在同种介质中传播，当介质不均匀时，光的传播方向也会发生偏折。 2、折射角：折射光线与法线之间的夹角。 3、折射定律： ①折射光线、入射光线和法线在同一平面内； ②折射光线和入射光线分居在法线两侧； ③折射角随着入射角的增大而增大，随着入射角的减小而减小； ④在折射中光路也是可逆的。 注：右图中光线从一种介质“空气”射入另一种介质“水”中时发生了折射现象，这个过程其实还有一部分光线被水平面反射回去，这里没有画出反射线。折射中光路可逆的意思是：如果有一道光上图水中按折射光线向空气中照射，那么这道光会按上图的入射光线发生折射，也就是光的路可以互相逆转。 4、光折射中，我们要注意以下几点： ①光能射入某种介质，则这种介质一定是透明的。否则光只会被反射。 ②在两种介质的交界面上，如果是透明的介质交界面会发生两种光现象：折射和反射。如果介质不是透明的，比如钢板等等，就只会发生“反射”。 ③光的传播方向一般会发生变化，但特殊情况下，光垂直入射时，传播方向将不变化，也就是说，折射不一定都“折”。 ④当介质不均匀时，光的传播方向也会发生改变，也就是说光在同种介质中船时，如果介质不均匀也会发生折射。 5、光的折射规律： ①光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，入射角大于折射角；
光的折射测试题 1图3中，正确表示了光从空气进入玻璃中的光路图是( ) 2. 如图1所示，是光线通过厚玻璃板时的折射示意图，其中正确的是( ) 3. 光线从空气射入水中，当增大入射角时，反射光线和折射光线之间的夹角( ) A. 一定减小 B. 一定增大 C. 保持不变 D. 无法确定 4. 一束光线从水中斜射入空气中，当入射角逐渐增大时，折射角将( ) A. 保持不变 B. 逐渐增大，且总大于入射角 C. 逐渐减小 D. 逐渐增大，但总小于入射角 5. 如图所示，一条光线经空气和玻璃的界面时发生反射和折射现象，则下列判断正确的是（ ） A. 'AA 为界面，其上方为空气 B. 'AA 为界面，其下方为空气 C. 'BB 为界面，其右方为空气 D. 'BB 为界面，其左方为空气 6. 人在河岸上看到水中的鱼，下面的光路图正确的是（ ） 7. 下列现象中属于光的折射的是（ ） A. 游泳池注满水后，看起来变浅了 B. 从不同角度能看到黑板上的字 C. 岸边的树在湖水中形成倒影 D. “海市蜃楼”现象 8. 俯视清澈平静的水面，看到“鸟儿在水中飞翔，鱼儿在白云中穿游，青山倒立在水中，这些景物中，不是由光的折射形成的是（ ） A. 鸟 B. 鱼 C. 白云 D. 青山 9．陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币(如 图甲)，往茶杯中倒人一些水后，又能够看见硬币了(如图乙)。造成“看 不见”和“又看见了”的原因分别是( ) A ．光的直线传播和光的折射 B ．光的直线传播和光的反射 C ．光的反射和光的折射 D ．光的反射和光的直线传播 10. 白光通过三棱镜折射后在屏幕上产生七色光带，这一现象叫做光的 。人在湖边看到水中鱼的位置，比鱼在水中的实际位置要 些（填“高”或“低”）。 11. 一束光线以30°的入射角从水中射向空气中，在水面发生光的反射和折射，则反射角是____________度，折射角与入射角相比，较小的角是 。 12. 如图所示，光线在空气和某种介质的界面MN 上发生折射，入射角是 度，折射角 是 度。界面的 侧是空气。 13. 夜晚看到的星星，实际上是星星的 像。“后羿射日”的神话里，假如后羿的神箭飞行的路径是笔直的，那么后羿要想射到日，一定要 （选填“偏上”或“偏下”）把箭射出。 14. 如图所示，画出光线从空气斜射入水中后折射光线的大致方向。