高考物理 考点训练例题精析 专题17 几何光学.doc

光学计算题例1、 如图示是两个同种玻璃制成的棱镜,顶角1略大于2 ,两束单色光a和b分别垂直射于三棱镜后,出射光线与第二界面的夹角 1= 2 , 则 ( ad )a. a光束的频率比b光束的小.b.在棱镜中a 光束的波长比b 光束的短.c.在棱镜中b 光束的传播速度比a 光束的大.d.把两束光由水中射向空气, 产生全反射,a 光的临界角比b 的临界角大.解: n = cos /sin 1 2 n1 n2 频率1 2 sinc=1/n c 1c2 ba211 ba212例2；91年高考. 一束光从空气射向折射率n=的某种玻璃的表面,如图所示. i 代表入射角,则（ bcd ） (a) 当i 45时会发生全反射现象 (b) 无论入射角i 是多大,折射角r 都不会超过45 欲使折射角r=30,应以i =45的角度入射(d)当入射角i =arctg时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直i空气玻璃no例3、如图示，一块用折射率 n=2 的透明材料制成的柱体，其截面为1/4圆，圆半径oa=6cm，当一束平行光垂直照射oa面时，请作出图中代表性光线2、3通过该透明材料的光路图（忽略二次反射光线），并计算ab弧面上被照亮的弧长为多少？ 解： sin c=1/n=0.5 c=30 30 45 全反射如图示 对光线2：sin =2/3=0.667 对光线3：sin =1/3 0.5 30 不会全反射如图示 若射到弧面上的光线刚能全反射则ba弧面被照亮 bacfoced3142oba ba =2r /12 = 3.14cm例4； 如图为一个半圆形玻璃砖的截面图,o为圆心, mmab, 一束单色光沿no方向射入,折射光线为on ,on与om的夹角为30, on 与om的夹角为 45 ,半圆形玻璃砖的半径r=3.0m, c=3.0108 m/s,求当该单色光束沿与om夹角为60 的po方向射入时,光在该玻璃砖中传播的时间. 解:临界角c=45 pom45 p45b30pnnmma60 o发生全反射,沿op方向射出学生练习1：03年江苏高考8如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的o点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率为，入射角为45（相应的折射角为24），现保持入射光不变，将半圆柱绕通过o点垂直于图面的轴线顺时针转过15，如图中虚线所示，则（ b c ）a光束1转过15 b光束1转过30c光束2转过的角度小于1545入射光15o1d光束2转过的角度大于1522、 如图示：光从a点射入圆形玻璃，并从b点射出，若射出玻璃与射入玻璃的光线夹角为30,ab弧所对的圆心角为120,下列说法正确的是：( c )a. 在a点的入射角为30b. 在b点的入射角为45c. 玻璃的折射率为d. 玻璃的折射率为解：光路图作，由于对称性，1=60 2=15 i =45 i4=r =3= 1/2 1=30oab =30 aob=1201 23ir4c3：如图，a和b 都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为，一细光束以入射角从p点射入， ，已知此光束由红光和蓝光组成，则当光束透过b板后，（ d ）a传播方向相对于入射光方向向左偏转角b传播方向相对于入射光方向向右偏转角ab左右pc红光在蓝光的左边d红光在蓝光的右边二计算题smnpqababhs1ss1hpabqma11abnb11 4： 光屏mn 和遮光板pq彼此平行地竖直放置，它们相距10cm，遮光板pq上有一直径为1cm 的圆形透光孔ab，位于遮光板左侧20cm 处有一点光源s，如图示，在点光源s下方水平放置一块平面镜使点光源发出的光通过圆孔ab后在光屏mn上形成两个光斑，两个光斑外边缘上下距离为5.5cm，作图计算平面镜距点光源的竖直距离。解：作光路图，由相似关系ab=a1b1=1.5cm a1b=5.5cm bb1 =4cm bb1b ss1b ss1 / bb1 = ss 1/aa=2 ss1 =8cm h=1/2ss1 =4cmaoaaab455: 如图示，一束平行光照射在半径为r的半圆柱形玻璃砖的圆柱面上，光线a是与一条半径重合的光线，该光线照射到圆心o点与直径ab夹角为45，且刚好发生全反射请作图并确定出光线能从ab面射出的范围 aoab答案；6:如图示，一不透明的圆柱形容器内装满折射率n =的透明液体，容器底部正中央o点处有一点光源s，平面镜mn与底面成45角放置，若容器高为2dm，底面半径为（1+ ）dm，om=1dm，在容器中央正上方1dm 处水平水平放置一足够长的刻度尺，求光源s 发出的光经平面镜反射后，照射到刻度尺上