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1、2020年高中物理光学原子物理典型题例析与探秘 1、如图1-1所示，折射率为n的玻璃砖的两面是平行的，玻璃砖厚度为h，一束细光束射到玻璃砖上表面的入射角为i，光线一部分从上表面反射回空气中；另一部分折射入玻璃砖，在玻璃砖下表面发生反射，又在上表面折射后射入空气中。求：上表面的反射光线I与下表面反射，折射回到空气的光线II的侧移距离为多少?分析与解：光路图如图1-2所示。光线射到A点，反射光线为I，折射光线射到下表面C点再反射到上表面B点，形成折射光线II。由折射定律知：1由图知：AB=2htgr 2光线相对I的侧移距离d为：d=ABcosi 3图2-1联立解123式得：d=图2-22、如图2-
2、1所示，三角形ABC为一等腰直角三棱镜的主截面。令一单色光线DE平行于AB面从空气中自AC面射入，经AB面反射后从BC面射出，FG为出射光线，光线DE、FG的走向均可用插针法实验确定出来。(1)试用几何作图法在图中画出在棱镜内的光路走向，(2)证明：射到AB面上的光线一定发生全反射。分析与解：(1) 光线DE射到AC面上发生折射，折射光线射到AB面上被反射到BC面又从BC面折射出去形成光线FG。题目要求画出棱镜对入射光线的折射反射折射的光路。先延长DE与AC的交点为O1，O1是入射点。再反向延长FG，与BC的交点O2，O2是出射点。只要能找出AB面上的反射点P就可以画出准确的光路图。从O1点射
3、到P点的光线，被AB面反射后，反射光线应从P点射到O2。入射光线O1P和反射光线PO2应符合反射定律。根据反射定律，平面镜成像的对称性，我们可把O1想象成点光源，它的像点O1关于AB面对称，点光源O1射到AB面上的光线，被AB面反射后都好像由O1射出的一样，我们连接O1O2与AB的交点P即为所求。根据上面的分析得到作图的顺序是：先延长DE、FG确定入射点O1和出射点O2，再作出O1点关于AB的对称点O1，连接O1O2与AB交于P点，作O1P是AC折射后射到AB面的入射光线，作PO2是AB面反射光线。光路图如49-2所示。说明：本题关键是确定P点，重要的一步是把O1设想为点光源。将AB作平面镜处
4、理，十分巧妙。(2)证明：设棱镜折射率为n，在图中，对于PO1M，其外角AMO1=r+即：45=r+=r+(90-i) 所以 i=45+r即：sini=sin(45+r)=sin45cosr+cos45+sinr 1又：n=sini/sinr=sin45/sinr 所以sinr= 2cosr= 3把2、3式代入1式得：sini=由于n1,所以+12即sini1/n ，光线射到AB面上一定发生全反射。3对于宇宙的形成，在当代占主要地位的看法是：我们的宇宙诞生于150亿200亿年前的一次大爆炸，其主要依据是（1）光谱分析得到的红移现象，即星体离我们远去（2）天然放射现象（3）牛顿运动定律（4）月球运动中的各种现象（1）、（2）（1）、（3）（3）、（4）（2）、（3）答案：
