高中物理光學 原子物理經典例題

2022-09-04 00:12:05 字數 1553 閱讀 7997

高中物理典型例題彙編

光學部分

53、如圖48-1所示,折射率為n的玻璃磚的兩面是平行的,玻璃磚厚度為h,一束細光束射到玻璃磚上表面的入射角為i,光線一部分從上表面反射回空氣中;另一部分折射入玻璃磚,在玻璃磚下表面發生反射,又在上表面折射後射入空氣中。求:上表面的反射光線i與下表面反射,折射回到空氣的光線ii的側移距離為多少?

分析與解:光路圖如圖48-2所示。光線射到a點,反射光線為i,折射光線射到下表面c點再反射到上表面b點,形成折射光線ii。

由折射定律知: [1]

由圖知:ab=2htgr [2]

光線ⅱ相對i的側移距離d為:d=abcosi [3]

聯立解[1][2][3]式得:d=

54、如圖49-1所示,三角形abc為一等腰直角三稜鏡的主截面。令一單色光線de平行於ab面從空氣中自ac面射入,經ab面反射後從bc面射出,fg為出射光線,光線de、fg的走向均可用插針法實驗確定出來。

(1)試用幾何作圖法在圖中畫出在稜鏡內的光路走向;

(2)證明:射到ab面上的光線一定發生全反射。

分析與解:(1) 光線de射到ac面上發生折射,折射光線射到ab面上被反射到bc面又從bc面折射出去形成光線fg。題目要求畫出稜鏡對入射光線的折射→反射→折射的光路。

先延長de與ac的交點為o1,o1是入射點。再反向延長fg,與bc的交點o2,o2是出射點。只要能找出ab面上的反射點p就可以畫出準確的光路圖。

從o1點射到p點的光線,被ab面反射後,反射光線應從p點射到o2。入射光線o1p和反射光線po2應符合反射定律。根據反射定律,平面鏡成像的對稱性,我們可把o1想象成點光源,它的像點o1』關於ab面對稱,點光源o1射到ab面上的光線,被ab面反射後都好像由o1』射出的一樣,我們連線o1』o2與ab的交點p即為所求。

根據上面的分析得到作圖的順序是:先延長de、fg確定入射點o1和出射點o2,再作出o1點關於ab的對稱點o1』,連線o1』o2與ab交於p點,作o1p是ac折射後射到ab面的入射光線,作po2是ab面反射光線。光路圖如49-2所示。

說明:本題關鍵是確定p點,重要的一步是把o1設想為點光源。將ab作平面鏡處理,十分巧妙。

(2)證明:設稜鏡折射率為n,在圖中,對於△po1m,其外角∠amo1=r+α

即:45°=r+α=r+(90°-i『) 所以 i』=45°+r

即:sini』=sin(45°+r)=sin45°cosr+cos45°+sinr [1]

又: 所以sinr= [2]

cosr== [3]

把[2]、[3]式代入[1]式得:sini』=

由於n>1,所以+1>2

即sini』>,光線射到ab面上一定發生全反射。

原子物理部分

55.對於宇宙的形成,在當代佔主要地位的看法是:我們的宇宙誕生於150億~200億年前的一次大**,其主要依據是[ ]

(1)光譜分析得到的紅移現象,即星體離我們遠去

(2)天然放射現象

(3)牛頓運動定律

(4)月球運動中的各種現象

a.(1)、(2)

b.(1)、(3)

c.(3)、(4)

d.(2)、(3)

答案:b

高中物理光學知識點梳理

一 光的反射和折射 幾何光學 1.反射定律 i 反射角,i 入射角 2.絕對折射率 光從真空中到介質 光的色散,可見光中紅光折射率小,n 折射率,c 真空中的光速,v 介質中的光速,i 入射角,r 折射角 3.全反射 1 光從介質中進入真空或空氣中時發生全反射的臨界角c 2 全反射的條件 光密介質射...

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