自然光从空气连续射入介质A和B光的入射角为60时
- 格式:doc
- 大小:60.51 KB
- 文档页数:4
光的反射折射全反射练习题光的反射、折射和全反射练题1.关于光的折射现象,正确的说法是光的传播方向发生改变,因此答案为选项 C。
2.关于光的反射和折射现象,正确的说法有:光发生反射时,光的传播方向可能偏转 90°,光发生折射时,一定伴随着反射,因此答案为选项 ABC。
3.关于折射率,正确的说法有:介质的折射率与入射角的正弦成正比,介质的折射率与光在该介质中的传播速度成反比,因此答案为选项 CD。
4.要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成 90°夹角,则入射角应为 30°,因为 sin 30°=1/2,而玻璃的折射率为n=光在真空中的速度/光在玻璃中的速度=1/1.5=2/3,所以根据折射定律,sinθ2=n12sinθ1,即sinθ2=2/3sin30°,解得sinθ2=1/2,所以θ2=30°。
5.图中判断正确的是 CO 是入射光,OB 为反射光,OA 为折射光,因为入射光线 CO 在界面上发生了反射 OB 和折射OA,符合光的反射和折射定律。
8.光线从真空射入介质,根据偏折定律,sinθ1/n=sinθ2,其中θ1 为入射角,θ2 为折射角,n 为介质的折射率,代入数据可得sinθ2=1/1.73sinθ1,所以θ2<θ1,说明光线向界面法线偏折,因此选项 BCD 均正确。
9.光线 a 的频率比光线 b 高,根据光的色散现象,水对光线 a 的折射率比对光线 b 的折射率小,因为光线 a 的传播速度更快,所以在水中的传播速度也更快,因此选项 AC 均正确。
10.光线由空气透过半圆形玻璃砖时,发生了全反射现象,因为入射角大于临界角,所以光线被完全反射回玻璃中,正确的光路图为选项丙。
当光线由玻璃砖射入空气时,根据折射定律可得sinθ2=n12sinθ1,其中 n12=1.5,θ1=90°-45°=45°,代入求解可得sinθ2=1/1.5sin45°,所以θ2=41.81°,正确的光路图为选项丁。
2018年中考物理试题分类汇编:光的折射一.选择题(共15小题)1.(2018•乐山)如图所示的四种现象中,属于光的折射现象的是()A.手在墙上形成“手影” B.水面上“折断”的筷子C.“后视镜”中的景物 D.树在水中的倒影【分析】(1)光在同一均匀介质中沿直线传播。
光沿直线传播的实例有:小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等;(2)光照在不同介质面上时,会发生反射现象,平面镜成像就是具体应用;(3)光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向就会发生偏转,即光的折射现象,凸透镜成像就是具体应用。
【解答】解:A、手在墙上形成手影,是因为光在同一均匀介质中沿直线传播。
故A不符合题意;B、水面上“折断”的筷子,是光的折射现象,故B符合题意;C、汽车后视镜,是利用凸面镜能使光线发散的特点扩大视野,是光的反射原理,故C不符合题意。
D、平静的水面相当于平面镜,树在水中的倒影是平面镜成像,平面镜成像属于光的反射,故D 不符合题意.故选:B。
2.(2018•扬州)能正确反映水中的筷子看起来向上偏折的光路是( )A.B.C.D.【分析】光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,这种现象叫光的折射;光从水中斜射入空气时,传播方向将远离法线,折射角大于入射角。
【解答】解:(1)水中的筷子看起来向上偏折,是光线从水中射入空气时,而BD图都是光从空气射向水里,故BD错误;(2)当光从水中射入空气时,在水与空气的交界面上发生折射,进入空气中的折射光线向水面偏折,远离法线,折射角大于入射角,而我们认为光是沿直线传播的,我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上,从而位置比实际位置偏高,看起来筷子向上弯折,而A图折射角小于入射角。
故C正确.故选:C。
3.(2018•辽阳)如图所示的光现象中,属于光的折射的是( )A.舞台激光束B.错位的“铅笔”C.反光镜中的像D.水中的“倒影”【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
光的衍射和偏振习题班级 姓名 学号 成绩一、选择题1、根据惠更斯-菲涅耳原理,若已知光在某时刻的波阵面为S ,则S 的前方某点P 的光强决定于波阵面上所有面元发出的子波各自传到P 点的【 】(A )振动振幅之和 (B )光强之和 (C )相干叠加 (D )振动振幅之和的平方 2、在单缝衍射实验中,缝宽2.0=a mm ,透镜焦距m 4.0=f ,入射光波长nm 500=λ,则在屏上中央亮纹中心位置上方2mm 处是亮纹还是暗纹?从这位置看去可以把波阵面分为几个半波带? 【 】(A )暗纹,4个半波带 (B )亮纹,3个半波带 (C )暗纹,3个半波带 (D )亮纹,4个半波带3、在单缝夫琅禾费衍射实验中,若增大缝宽(还可以衍射),其他条件不变,则中央明条纹【 】(A) 宽度不变,且中心强度也不变 (B) 宽度变小 (C) 宽度变大 (D) 宽度不变,但中心强度增大4、某元素的特征光谱中含有波长分别为λ1=450 nm 和λ2=750 nm (1 nm =10-9 m)的光谱线.在光栅光谱中,这两种波长的谱线有重叠现象,重叠处λ2的谱线的级数将是【 】(A) 2,3,4,5 ... (B) 3,6,9,12...(C) 2,5,8,11... (D) 2,4,6,8 ...5、一束单色光垂直入射在光栅上,当光栅常数)(b a +为下列哪种情况时(a 为缝宽),9,6,3=k 等主极大缺级?【 】(A )a b a 4=+ (B )a b a 6=+ (C )a b a 2=+ (D )a b a 3=+6、自然光从空气连续射入介质A 和B ,光入射角 600=i 时得到的反射光A R 和B R 都是完全偏振光(振动方向垂直入射面),由此可知,介质A 和介质B 的折射率之比为【 】(A )21 (B )31(C )12 (D )37、一束光强为0I 的自然光,相继通过三个偏振片1P 、2P 、3P 后出射光强为80I 。
光学试题(一)1.光从玻璃进入金刚石的相对折射率是1.60,玻璃的绝对折射率是1.50。
这金光式的绝对折射率为:A 1.55B 1.70C 2.40D 3.102.一薄透镜由折射率为1.5的玻璃制成,将此薄透镜放在折射率为4/3的水中。
则此透镜的焦距数值就变成原来在空气中焦距数值的:A 2 倍B 3 倍C 4 倍D 1.5/1.333倍3.用劈尖干涉检测工件的表面,当波长为λ的单色光垂直入射时,观察到干涉条纹如图。
图中每一条纹弯曲部分的顶点恰与左边相邻的直线部分的连线相切。
由图可见工件表面:A 有一凹陷的槽,深为λ/4B 有一凹陷的槽,深为λ/2C 有一凸起的埂,深为λ/4D 有一凸起的埂,深为λ4.严格地讲,空气折射率大于1,因此在牛顿环实验中,若将玻璃夹层中的空气逐渐抽成真空时,干涉环将:A变大 B 缩小 C 不变D消失5.波长λ=5000A的单色光垂直照射一缝宽a=0.25mm的单峰,在衍射图样中,中央亮条纹两旁第三暗条纹间距离为3mm,则焦距为:A 25cmB 50cmC 2.5mD 5m6.一束自然光以布儒斯特角入射于平板玻璃,则:A 反射光束垂直偏振于入射面,而透射光束平行于入射面并为完全线偏光B 反射光束平行偏振于入射面,而透射光束是部分偏振光C 反射光束是垂直于入射面,而透射光束是部分偏振光D 反射光束和透射光束都是部分偏振光7.仅用检偏器观察一束光时,强度有一最大但无消光位置。
在检偏器前置一四分之一波片,使其光轴与上述强度为最大的位置平行。
通过检偏器观察时有一消光位置,这束光是:A部分偏振光 B 圆偏振光 C 线偏振光 D 椭圆偏振光8.下列物体哪些是绝对黑体:A 不辐射可见光的物体B 不辐射任何光线的物体C 不能反射可见光的物体D 不能反射任何光线的物体9.波长为0.710A的x射线射到石墨上,在与入射方向成45°角处观察到康普顿散射x射线的波长是:A 0.703AB 0.0071AC 0.717AD 0.071A10.光通过ABC光路所需要的时间Δt=10-8秒.已知AB段为真空,且AB=1米,BC段为水,其折射率n=4/3,则:(1) 光路ABC的光程为__________(2) BC段的光程为______,(3) BC两点间的距离为_____,(4) 光通过BC段所需要的时间为______,(5) 波长λ=6000A的单色光通过ABC时,C、A两点间的位相差φC-φA=_________光学试题(二)1.声波在空气中的速度为330ms-1,而在水中为1320ms-1,则当声波入射到空气和水的分界面上,其临界角为,对声波而言折射率较高的介质是。
一、选择题(一)1.两个均匀带电的同心球面,半径分别为R1、R2(R1<R2),小球带电Q,大球带电-Q,下列各图中哪一个正确表示了电场的分布( D )(A) (B) (C) (D)2.电荷分布在有限空间内,则任意两点P1、P2之间的电势差取决于( D )(A) 从P1移到P2的试探电荷电量的大小;(B) P1和P2处电场强度的大小;(C) 试探电荷由P1移到P2的路径;(D) 由P1移到P2电场力对单位正电荷所作的功。
3.一个中性空腔导体,腔内有一个带正电的带电体,当另一中性导体接近空腔导体时,(1)腔内各点的场强( B )(A) 变化;(B) 不变;(C) 不能确定。
(2)腔内各点的电位( C )(A) 升高;(B) 降低;(C) 不变;(D) 不能确定。
4.空间某点的磁感应强度B的方向,一般可以用下列几种办法来判断,其中哪个是错误的?( B )(A)小磁针北(N)极在该点的指向;(B)运动正电荷在该点所受最大的力与其速度的矢积的方向;(C)电流元在该点不受力的方向;(D)载流线圈稳定平衡时,磁矩在该点的指向。
5.竖直向下的匀强磁场中,用细线悬挂一条水平导线。
若匀强磁场磁感应强度大小为B,导线质量为m,导线在磁场中的长度为L,当水平导线内通有电流I时,细线的张力大小为( A ) (A)22)()(mgBIL+;(B)22)()(mgBIL-;(C)22)()1.0(mgBIL+;(D)22)()(mgBIL+。
7. 如图所示,有一边长为1m的立方体,处于沿y轴指向的强度为0.2T的均匀磁场中,导线a、b、c都以50cm/s的速度沿图中所示方向运动,则( D )(A)导线a内等效非静电性场强的大小为0.1V/m;(B)导线b内等效非静电性场强的大小为零;(C)导线c内等效非静电性场强的大小为0.2V/m;(D)导线c内等效非静电性场强的大小为0.1V/m。
8. 如图所示,两个圆环形导体a、b互相垂直地放置,且圆心重合,当它们的电流I1、和I2同时发生变化时,则( D )12121221(A)a 导体产生自感电流,b 导体产生互感电流; (B)b 导体产生自感电流,a 导体产生互感电流;(C)两导体同时产生自感电流和互感电流; (D)两导体只产生自感电流,不产生互感电流。
练习 十八一、选择题1. 在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是 ( )(A )使屏靠近双缝; (B )使两缝的间距变小;(C )把两个缝的宽度稍微调窄; (D )改用波长较小的单色光源。
2. 用单色光垂直照射牛顿环装置,设其平凸透镜可以在垂直的方向上移动,在透镜离开平玻璃的过程中,可以观察到这些环状干涉条纹 ( )(A )向右平移; (B )向中心收缩; (C )向外扩张; (D )向左平移。
3. 如图所示,波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为2n 的薄膜上,经上下两个表面反射的两束光发生干涉。
若薄膜厚度为e ,而且321n n n >>,则两束反射光在相遇点的位相差为 ( )(A )λπ/42e n ; (B )λπ/22e n ;(C )λππ/42e n +; (D )λππ/42e n +-。
4. 两个直径相差甚微的圆柱体夹在两块平板玻璃之间构成空气劈尖,如图所示,单色光垂直照射,可看到等厚干涉条纹,如果将两个圆柱之间的距离L 拉大,则L 范围内的干涉条纹( )(A )数目增加,间距不变; (B )数目增加,间距变小;(C )数目不变,间距变大; (D )数目减小,间距变大。
二、填空题1. 双缝干涉实验中,若在其中一缝后加一透明媒质薄片,使原光线光程增加λ5.2,则此时屏中心处为第 级 纹。
2. 用600=λnm 的单色光垂直照射牛顿环装置时,第4级暗纹对应的空气膜厚度为_________μm 。
3. 在牛顿环实验中,平凸透镜的曲率半径为3.00m ,当用某种单色光照射时,测得第k 个暗纹半径为4.24mm ,第k +10个暗纹半径为6.00mm ,则所用单色光的波长为___________nm 。
4. 在垂直照射的劈尖干涉实验中,当劈尖的夹角变大时,干涉条纹将向 方向移动,相邻条纹间的距离将变 。
5. 在空气中有一劈尖形透明物,其劈尖角rad 100.14-⨯=θ,在波长700=λnm 的单色光垂直照射下,测得干涉相邻明条纹间距l=0.25cm ,此透明材料的折射率n =___________。
光的偏振一、选择题:1.自然光从空气连续射入介质A 和B 。
光的入射角为60°时,得到的反射光R A 和R B 都是完全偏振光(振动方向垂直入射面),由此可知,介质A 和B 的折射率之比为( ) (A) 31; (B) 3; (C) 21; (D) 12。
【由布儒斯特定律10tan /A i n n =知tan60A n = 那么在入射介质B 的入射角为30°,再由布儒斯特定律2tan /B A i n n =,有tan301B A n n == 】2.有折射率分别为1n 、2n 的两种媒质,当自然光从第一种媒质(1n )入射到第二种媒质(2n )时起偏角为0i ,而自然光从第二种媒质入射到第一种媒质时,起偏角为0'i 。
若00'i i >,则两种媒质的折射率1n 、2n 的大小关系为: ( )(A) 12n n >; (B) 12n n <; (C) 12n n =; (D) 难以判断。
【tan α在第一象限是增函数。
由布儒斯特定律021tan /i n n =和012tan '/i n n =知2112///n n n n >】3.三个偏振片1P 、2P 、3P 堆叠在一起,1P 和3P 的偏振化方向相互垂直,2P 与1P 的偏振化方向间的夹角为45°,光强为I 0的自然光入射于1P ,并依次通过1P 、2P 与3P 三个偏振片,则最后的出射的光强为( )(A) 0/16I ; (B) 03/8I ; (C) 0/8I ; (D) 0/4I 。
【自然光过P 1变为02I ,过P 2变为20cos 452I ,过P 3变为220cos 45cos 452I ⋅ ,而cos 45= 】4.一束光强为I 0的自然光,相继通过三个偏振片1P 、2P 、3P 后出射的光强为08I 。
已知1P 和3P 的偏振化方向相互垂直。
若以入射光线为轴旋转2P ,要使出射光强为零,2P 至少转过的角度是:( ) (A) 30 ; (B) 45 ; (C) 60 ; (D) 90 。
光从空气中射入玻璃中,入射角度为60度,折射角可能为(1)入射光线与平面镜的夹角为60°,因此入射角是90°-
60°=30°;
(2)设入射角为r,反射角为i,一条光线垂直射向平面镜时
i1=0°。
根据费马原理,光线传播的路径是所需时间为极值的路径,取传播时
间T对变量x的导数,并令其为零。
经整理后,可得dT/dx=sinθ1/v1
-sinθ2/v2=0。
将传播速度与折射率的关系式代入,就会得到折射定律:n1sinθ1=n2sinθ2。
扩展资料:
用费马原理推导:
费马原理又称为“最短时间原理”:光线传播的路径是需时最少的路径。
费马原理更正确的版本应是“平稳时间原理”。
对于一些状况,光线
传播的路径所需的时间可能不是最小值,而是最大值,或甚至是拐值。
对于平面镜,任意两点的反射路径光程是最小值;对于半椭圆形镜子,其两个焦点的光线反射路径不是唯一的,光程都一样,是最大值,也是最
小值;对于半圆形镜子,其两个端点Q、P的反射路径光程是最大值。
谢谢分享~~~~~~~习题八一、选择题1.自然光从空气连续射入介质1和介质2(折射率分别为1n 和2n )时,得到的反射光a 和b 都是完全偏振光。
已介质1和介质2的折射率之比为31,则光的入射角i 0为[ ](A )30︒; (B )60︒; (C )45︒; (D )75︒。
答案:A解:由题意知,光在两种介质介面上的入射角都等于布儒斯特角,所以有1201tan ,tan tan 1n ni i r n '===,090r i +=︒所以201tan tan(90)n r i n =︒-==由此得09060i ︒-=︒,030i =︒2.一束光强为I 0的自然光,相继通过三个偏振片P 1、P 2、P 3后出射光强为I 0 /8。
已知P 1和P 3的偏振化方向相互垂直。
若以入射光线为轴旋转P 2,要使出射光强为零,则P 2至少应转过的角度是 [ ](A )30°; (B ) 45°; (C )60°; (D ) 90°。
答案:B解:设开始时P 2与另两者之一的夹角为α,则根据马吕斯定律,出射光强为2222000cos cos (90)cos sin 228I I I I αααα=⋅︒-=⋅=即2sin 21α=,45α=︒ 说明当P 2转过45°角度后即与另两者之一平行,从而出射光强为零。
3.一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图),入射角i 0等于布儒斯特角,则在界面2的反射光 [ ](A )光强为零;(B )是完全偏振光,且光矢量的振动方向垂直于入射面; (C )是完全偏振光,且光矢量的振动方向平行于入射面;(D )是部分偏振光。
答案:B解:根据起偏时的特性和布儒斯特定律可证明,当光由介质A 入射于介质B 时入射角为起偏振角,则其由介质B 入射于介质A 的角度也是起偏角。
证明如下: 设光由空气射入玻璃时的折射角为r ,在表面“2”处由玻璃入射到空气的入射角为0i ',则由图可知0i r '=。
班级______________学号____________姓名________________
练习 二十一
一、选择题
1. 自然光从空气连续射入介质A 和B 。
光的入射角为60°时,得到的反射光R A 和R B 都是完全偏振光(振动方向垂直入射面),由此可知,介质A 和B 的折射率之比为
( ) (A) 31; (B) 3; (C) 21; (D) 12。
2. 一束光强为I 0的自然光,相继通过三个偏振片P 1、P 2、P 3后出射光强为I 0 /8。
已知P 1和P 3的偏振化方向相互垂直。
若以入射光线为轴旋转P 2,要使出射光强为零,P 2至少应转过的角度是 ( )
(A) 30°; (B) 45°; (C) 60°; (D) 90°。
3. 两偏振片堆叠在一起,一束自然光垂直入射时没有光线通过。
当其中一振偏片慢慢转动180°时透射光强度发生的变化为 ( )
(A) 光强单调增加; (B) 光强先增加,然后减小,再增加,再减小至零
(C) 光强先增加,后又减小至零; (D) 光强先增加,后减小,再增加。
4. 一束光强为I 0的自然光垂直穿过两个偏振片,且两偏振片的振偏化方向成45°角,若不考虑偏振片的反射和吸收,则穿过两个偏振片后的光强I 为 ( ) (A) 420I ; (B) 40I ; (C) 20I ; (D) 220I 。
5. 一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图),入射角等于布儒斯特角i 0,则在界面2的反射光 ( )
(A) 光强为零;
(B) 是完全偏振光,且光矢量的振动方向垂直于入射面; (C) 是完全偏振光,且光矢量的振动方向平行于入射面; (D) 是部分偏振光。
6. 自然光以60°的入射角照射到某一透明介质表面时,反射光为线偏振光,则( )
(A) 折射光为线偏振光,折射角为30°;
(B) 折射光为部分偏振光,折射角为30°;
(C) 折射光为线偏振光,折射角不能确定;
(D) 折射光为部分偏振光,折射角不能确定。
二、填空题
1. 检验自然光、线偏振光和部分偏振光时,使被检验光入射到偏振片上,然后旋转偏振片。
若从振偏片射出的光线____________________,则入射光为自然光;若射出的光线____________________,则入射光为部分偏振光;若射出的光线_________________,则入射光为完全偏振光。
2. 今有电气石偏振片,它完全吸收平行于长链方向振动的光,但对于垂直于长链方向振动的光吸收20%。
当光强为I 0的自然光通过该振偏片后,出射光强为___________,再通过一电气石偏振片(作为检偏器)后,光强在__________与__________之间变化。
上述两片电气石,若长链之间夹角为60°,则通过检偏后光强为_____________。
3. 一束平行的自然光,以60°角入射到平玻璃表面上,若反射光是完全偏振的,则折射光束的折射角为_________;玻璃的折射率为__________。
4. 在以下五个图中,左边四个图表示线偏振光入射于两种介质分界面上,最右边的一个图表示入射光是自然光。
n 1、n 2为两种介质的折射率,图中入射角i 0=arctg (n 1/n 2),i ≠i 0。
试在图上画出实际存在的折射光线和反射光线,并用点或短线把振动方向表示出来。
5. 当光线沿光轴方向入射到双折射晶体上时,不发生___________现象,沿光轴方向寻常光和非寻常光的折射率__________;传播速度___________。
6. 线偏振的平行光,在真空中波长为589nm ,垂直入射到方
解石晶体上,晶体的光轴和表面平行,如图所示。
已知方解石
晶体对此单色光的折射率为n o =1.658,n e =1.486,在晶体中的
寻常光的波长o λ=_____________,非寻常光的波长e λ=_____________。
三、计算题
1. 自然光通过两个偏振化方向成60°角的偏振片后,透射光的强度为I 1。
若在这两个偏振片之间插入另一偏振片,它的偏振化方向与前两个偏振片均成30°角,则透射光强为多少?
2.自然光和线偏振光的混合光束通过一偏振片。
随着偏振片以光的传播方向为轴转动,透射光的强度也跟着改变,最强和最弱的光强之比为6:1,那么入射光中自然光和线偏振光光强之比为多大?
3.水的折射率为1.33,玻璃的折射率为1.50。
当光由水中射向玻璃而反射时,起偏振角为多少?当光由玻璃射向水而反射时,起偏振角又为多少?
4.如图所示,一块折射率n=1.50的平面玻璃浸在水中,已知一束光入射到水面时反射光是完全偏振光。
若要使玻璃表面的反射光也是完全偏振光,则玻璃表面与水平面的夹角 应为多大?
5.用方解石切割成一个60°的正三角棱镜,光轴垂直与棱镜的正三角截面。
设非偏振光的入射角为i,而e光在棱镜内的折射线与镜底边平行,如图所示。
求入射角i。
并在图中画出o光的光路。
已知n e=1.49,n o=1.66。
6.图示的渥拉斯顿棱镜是由两个45°的方解石组成的。
光轴方向如图所示,以自然光入射,求两束出射光线间的夹角和振动方向。
已知n o=1.66,n e=1.49。