高中物理光學(xué)知識(shí)總結(jié)及習(xí)題(編輯修改稿)
2025-08-20 10:23 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2．(2009浙江高考)如圖11－3－4所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的單色光從空氣射向E點(diǎn)，并偏折到F點(diǎn)．已知入射方向與邊AB的夾角為θ＝ 30176。，E、F分別為邊AB、 BC的中點(diǎn)，則 ( ) A．該棱鏡的折射率為B．光在F點(diǎn)發(fā)生全反射 C．光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長(zhǎng)變小 D．從F點(diǎn)出射的光束與入射到E點(diǎn)的光束平行 [答案] AC[解析] 由幾何關(guān)系可知，入射角θ1＝60176。，折射角θ2＝30176。.由折射定律n===， A正確；在BC界面上，入射角為30176。，根據(jù)計(jì)算所得折射率，由折射定律易知，出射角度為60176。，不會(huì)發(fā)生全反射，B錯(cuò)誤；光從空氣進(jìn)入棱鏡，頻率f不變，波速v減小，所以λ＝減小，C正確；由上述計(jì)算結(jié)果，作出光路圖，可知D錯(cuò)誤． 1．無(wú)論是應(yīng)用折射定律，還是應(yīng)用全反射分析問(wèn)題，都應(yīng)準(zhǔn)確作出光路圖，個(gè)別問(wèn)題還要注意找出符合邊界條件或恰好發(fā)生全反射的對(duì)應(yīng)光線． 2．光學(xué)題目經(jīng)常涉及到日常生活或高科技中的光學(xué)元件，如光纖通信、照像機(jī)鏡頭等．【題型1】折射定律及折射率的應(yīng)用【例1】(2008寧夏高考)一半徑為R的1/4球體放置在水平桌面上，球體由折射率為的透明材料制成．現(xiàn)有一束位于過(guò)球心O的豎直平面內(nèi)的光線，平行于桌面射到球體表面上，折射入球體后再?gòu)呢Q直表面射出，如圖所示．已知入射光線與桌面的距離為求出射角θ. [答案] 60176。[解析] 如圖所示，設(shè)入射光線與1/4球體的交點(diǎn)為C，連接OC，OC即為入射點(diǎn)的法線．因此，圖中的角α為入射角．過(guò)C點(diǎn)作球體水平表面的垂線，∠COB＝α. 又由△OBC知sinα＝①設(shè)光線在C點(diǎn)的折射角為β，由折射定律得 =② 由①②兩式得β＝30176。 ③ 由幾何關(guān)系知，光線在球體的豎直表面上的入射角γ為30176。.由折射定律得=④ 因此sinθ＝解得θ＝60176。 應(yīng)用折射定律進(jìn)行相關(guān)計(jì)算時(shí)，關(guān)鍵是做好光路圖，確定入射角和折射角.【題型2】全反射現(xiàn)象、臨界角及應(yīng)用【例2】(2009寧夏高考)如圖所示，一棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A＝30176。，斜邊AB＝a，棱鏡材料的折射率為n＝在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以45176。的入射角從AC邊的中點(diǎn)M射入棱鏡．畫出光路圖，并求光線從棱鏡射出的點(diǎn)的位置(不考慮光線沿原路返回的情況)． [解析] 設(shè)入射角為i，折射角為r，由折射定律得 ① 由已知條件及①式得 r＝30176。 ② 如果入射光線在法線的右側(cè)，光路圖如圖所示．設(shè)出射點(diǎn)為
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