《2022年高三物理第二輪專題復(fù)習(xí)學(xué)案 光學(xué)計(jì)算題》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高三物理第二輪專題復(fù)習(xí)學(xué)案 光學(xué)計(jì)算題(6頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高三物理第二輪專題復(fù)習(xí)學(xué)案 光學(xué)計(jì)算題
例1、 如圖示是兩個(gè)同種玻璃制成的棱鏡,頂角α1略大于α2 ,兩束單色光A和B分別垂直射于三棱鏡后,出射光線與第二界面的夾角 β1= β2 , 則 ( AD )
A. A光束的頻率比B光束的小.
B.在棱鏡中A 光束的波長比B 光束的短.
C.在棱鏡中B 光束的傳播速度比A 光束的大.
D.把兩束光由水中射向空氣, 產(chǎn)生全反射,A 光的臨界角比B 的臨界角大.
解: n = cos β /sin α
∵α1 > α2
∴ n1 < n2
∴頻率ν1< ν2 sinC=1/n
∴ C
2、 1>C2
B
A
β2
β1
α1
B
A
β2
β1
α2
例2;91年高考. 一束光從空氣射向折射率n=的某種玻璃的表面,如圖所示. i 代表入射角,則( BCD )
(A) 當(dāng)i >45°時(shí)會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象
(B) 無論入射角i 是多大,折射角r 都不會(huì)超過45°
(C)
欲使折射角r=30,應(yīng)以i =45°的角度入射
(D)當(dāng)入射角i
=arctg時(shí),反射光線跟折射光線恰好互相垂直
3、
i
空氣
玻璃
N
O
例3、如圖示,一塊用折射率 n=2 的透明材料制成的柱體,其截面為1/4圓,圓半徑Oa=6cm,當(dāng)一束平行光垂直照射Oa面時(shí),請(qǐng)作出圖中代表性光線2、3通過該透明材料的光路圖(忽略二次反射光線),并計(jì)算ab弧面上被照亮的弧長為多少?
解: sin C=1/n=0.5 C=30 30 °<α< 45 ° 全反射如圖示
°對(duì)光線2:sin α=2/3=0.667 對(duì)光線3:sin β=1/3 < 0.5 β < 30 ° 不
4、會(huì)全反射如圖示 若射到弧面上的光線剛能全反射則bA弧面被照亮
∴ bA =2π×r /12 = 3.14cm
e
d
3
1
4
2
O
b
a
β
b
A
C
f
O
C
例4; 如圖為一個(gè)半圓形玻璃磚的截面圖,O為圓心, MM′⊥AB, 一束單色光沿NO方向射入,折射光線為ON ′,ON與OM的夾角為30°, ON ′與OM′的夾角為 45 °,半圓形玻璃磚的半徑R=3.0m, c=3.0×108 m/s,求當(dāng)該單色光束沿與OM夾角為60 °的PO方向射入時(shí),光在該玻璃磚中傳播的時(shí)間.
解:
5、臨界角C=45 °∠POM>45 °
P′
45°
B
30°
P
N
N′
M
M′
A
60 °
O
發(fā)生全反射,沿OP′方向射出
學(xué)生練習(xí)
1:03年江蘇高考8
.如圖,一玻璃柱體的橫截面為半圓形,細(xì)的單色光束從空氣射向柱體的O點(diǎn)(半圓的圓心),產(chǎn)生反射光束1和透射光束2,已知玻璃折射率為,入射角為45°(相應(yīng)的折射角為24°),現(xiàn)保持入射光不變,將半圓柱繞通過O點(diǎn)垂直于圖面的軸線順時(shí)針轉(zhuǎn)過15°,如圖中虛線所示,則( B C )
A.光束1轉(zhuǎn)過15°
B.光束1轉(zhuǎn)過30°
C.
6、光束2轉(zhuǎn)過的角度小于15°
45°
入射光
15°
O
1
D.光束2轉(zhuǎn)過的角度大于15°
2
2、 如圖示:光從A點(diǎn)射入圓形玻璃,并從B點(diǎn)射出,若射出玻璃與射入玻璃的光線夾角為30°,AB弧所對(duì)的圓心角為120°,下列說法正確的是:( C )
A. 在A點(diǎn)的入射角為30°
B. 在B點(diǎn)的入射角為45°
C. 玻璃的折射率為
D. 玻璃的折射率為
解:光路圖作,由于對(duì)稱性,∠1=60 ° ∠2=15 ° ∠i =45
i
∠4=∠r =∠3= 1/2 ∠1=30°
7、α
O
A
B
α =30 ° ∠AOB=120
1
2
3
i
r
4
C
3:如圖,a和b 都是厚度均勻的平玻璃板,它們之間的夾角為φ,一細(xì)光束以入射角θ從P點(diǎn)射入,θ > φ,已知此光束由紅光和藍(lán)光組成,則當(dāng)光束透過b板后, ( D )
A.傳播方向相對(duì)于入射光方向向左偏轉(zhuǎn)φ角
B.傳播方向相對(duì)于入射光方向向右偏轉(zhuǎn)φ角
a
b
左
右
φ
P
θ
C.紅光在藍(lán)光的左邊
D.紅光在藍(lán)光的右邊
二計(jì)算題
4: 光屏MN 和遮光板PQ
8、彼此平行地豎直放置,它們相距10cm,遮光板PQ上有一直徑為1cm 的圓形透光孔ab,位于遮光板左側(cè)20cm 處有一點(diǎn)光源S,如圖示,在點(diǎn)光源S下方水平放置一塊平面鏡使點(diǎn)光源發(fā)出的光通過圓孔ab后在光屏MN上形成兩個(gè)光斑,兩個(gè)光斑外邊緣上下距離為5.5cm,作圖計(jì)算平面鏡距點(diǎn)光源的豎直距離。
解:作光路圖,由相似關(guān)系A(chǔ)B=A1B1=1.5cm A1B=5.5cm ∴ BB1 =4cm ΔBB1b ∽ ΔSS1b SS1 / BB1 = SS 1/Aa=2
S
M
N
P
Q
a
b
A
B
h
S1
S
S1
h
p
a
b
Q
M
A1
9、1
A
B
N
B11
∴ SS1 =8cm h=1/2×SS1 =4cm
a
O
AaA
B
45°
5: 如圖示,一束平行光照射在半徑為R的半圓柱形玻璃磚的圓柱面上,光線a是與一條半徑重合的光線,該光線照射到圓心O點(diǎn)與直徑AB夾角為45°,且剛好發(fā)生全反射.請(qǐng)作圖并確定出光線能從AB面射出的范圍.
a
O
A
B
答案;
6:如圖示,一不透明的圓柱形容器內(nèi)裝滿折射率n =的透明液體,容器底部正中央O點(diǎn)處有一點(diǎn)光源S,平面鏡MN與底面成45°角放置,若容器高為2dm,底面半徑為(1+ )dm,OM=1dm,在容器中央正上方1dm 處水平水平放置一足夠長的刻度尺,求光源S 發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后,照射到刻度尺上的長度。(不考慮容器側(cè)壁和液面的反射)
解:作出光路圖如圖示:由幾何關(guān)系得:M S' = M S =1dm S'P=3dm PQ= dm
2dm
2.73dm
1dm
S
N
M
O
AC=(1+ ) dm
答案