光学高考题赏析.docVIP

光 学 练习题 1.（09全国卷）一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边末画出），AB为直角边ABC 45°；ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点。此玻璃的折射率为1.5。P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则 （ ） A. 从BC边折射出束宽度与BC边长度相等的平行光 B. 屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度 C. 屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度 D. 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大 2.（09浙江卷）如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面的单色光从空气射向点，并偏折到F点，已知入射方向与边的夹角为，、分别为边、的中点，则（ ） A．该棱镜的折射率为 B．光在点发生全反射 C．光从空气进入棱镜，波长变小 D．从点出射的光束与入射到点的光束平行 3.（09海南卷）如图，一透明半圆柱体折射率为，半径为R、长为L。一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出。球该部分柱面的面积S。 4。（08宁夏卷）一半径为R的1/4球体放置在水平面上，球体由折射率为的透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示。已知入射光线与桌面的距离为。求出射角。 5.（2013山东37（2））如图所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入。已知棱镜的折射率n ，AB BC 8cm，OA 2cm，∠OAB 60°。 ①求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向。 ②第一次的出射点距C cm。 6.（2013全国新课标34 （2）如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A 30°，∠B 60°。一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出。若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等。 （i）求三棱镜的折射率； （ii）在三棱镜的AC边是否有光线透出？写出分析过程。（不考虑多次反射） 7（2012·山东理综）如图所示，一玻璃球体的半径为，为球心，为直径。来自 点的光线在点射出。出射光线平行于，另一光线恰好在点发生全反射。已知，求玻璃的折射率。 球心O到BN的距离 。 ，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。[ 9，（2012·海南物理）一玻璃三棱镜，其截面为等腰三角形，顶角θ为锐角，折射率为。现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜。不考虑棱镜内部的反射。若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧 如图 ，且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出，则顶角θ可在什么范围内取值？21世纪教育网 10，（2011新课标理综卷）一半圆柱形透明物体横截面如图所示，地面AOB镀银，O表示半圆截面的圆心，一束光线在横截面内从M点的入射角为30，角MOA 60，角NOB 30。求：光线在M点的折射角； 透明物体的折射率。 如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB 60°。一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB。 ①求介质的折射率。 ②折射光线中恰好射到M点的光线__________ 填“能”或“不能”）发生全反射。 玻璃砖截面如图所示，. i 一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？ ii 一细束光线在O点左侧与O相距/2R处垂直于AB从正方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置 1 BD解析：本题考查光的折射和全反射.宽为AB的平行光进入到玻璃中直接射到BC面,入射角为45o 临界角,所以在BC面上发生全反射仍然以宽度大小为AB长度的竖直向下的平行光射到AC圆弧面上.根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于AB的长度,B对.D正确。 2,AC解析：在E点作出法结线可知入射角为60o ，折射角为30o，折射率为；由光路的可逆性可知，在BC边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B错；由公式，可知C对；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到点的光束平行，故D错。 3. 解析：半圆柱体的横截面如图所示，为半径。设从A点入射的光线在B点处恰好满足全反射条件，由折射定律有 式中，为全反射临界角。由几何关系得 ② ③ 代入题所给条件得 ④ 4 。解析：设入射光线与1/4球体的交点为C，连接OC，OC即为入射点的法线。因此，图中的角α为入射角。过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B。依题意，∠COB α。 又由△OBC知sinα ① 设光线在C点的折射角为β，由折射定律得 ② 由①②式得 ③ 由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角γ 见图