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习题课:光的折射和全反射
课后篇巩固提升
必备知识基础练
.
1图甲为光学实验用的长方体玻璃砖,它的面不能用手直接接触。在用插针法测量玻
abcc
璃砖折射率的实验中,两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔、、的位置相同,且插在位置
abde
的针正好挡住插在、位置的针的像,但最后一个针孔的位置不同,分别为、两点,如图乙
de
所示。计算折射率时,用(选填“”或“”)点得到的值较小,用(选填
de
“”或“”)点得到的值误差较小。
解析光
学面若被手接触污染,会影响观察效果,增加实验误差;分别连接cd和ce并延长到界面,与界
fgn=dc
面分别交于、两点,如图所示。由不难得出用点得到的折射率值较小,过点的出射光
abecabe
线应平行于,利用直尺比对并仔细观察,可知∥,故用点得到的折射率值误差较小。
答案光学de
.AOBAOB=OM
2如图所示,扇形为透明柱状介质的横截面,圆心角∠60°。一束平行于角平分线
OAOAOB
的单色光由射入介质,经折射的光线恰平行于。
(1)求介质的折射率;
(2)折射光线中恰好射到M点的光线(选填“能”或“不能”)发生全反射。
解析(1)依题意画出光路图,如图甲所示。
由几何知识可知,入射角i=60°,折射角r=30°,根据折射定律得n=,代入数据解得n=。
θ=
(2)如图乙所示,可知30°,所以不能发生全反射。
答案(1)(2)不能
.hr
3一厚度为的大平板玻璃水平放置,其下表面贴有一半径为的圆形发光面。在玻璃板上表
面放置一半径为R的圆纸片,圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上。已知圆纸片恰好能
完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射),求平板玻璃的折射率。
解析根据全反射,圆形发光面边缘发出的光线射到玻璃板上表面时入射角为临界角(如图所示)
θθ=
设为,且sin
根据几何关系得:sinθ=
而L=R-r
联立以上各式,解得n=。
答案
.RnOO
4半径为、介质折射率为的透明圆柱体,过其轴线的截面如图所示。位于截面所在的
iOAO
平面内的一细束光线,以角由点入射,折射光线由上边界的点射出。当光线在点的入
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