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1、 第 - 1 - 页 第十五章 光的传播目的要求：掌握光的反射定律、折射定律，掌握发生全反射现象的充要条件。熟悉平面镜、棱镜、平行玻璃砖等光学器件对光路的控制特征。了解光的色散现象。掌握画反射光路与折射光路的方法重点难点： 教 具：过程及内容：光的直线传播 光的反射基础知识 一、光源1定义：能够自行发光的物体2特点：光源具有能量且能将其它形式的能量转化为光能，光在介质中传播就是能量的传播二、光的直线传播1光在同一种均匀介质中沿直线传播，各种频率的光在真空中传播速度：C 3108m/s；各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度，即 v l2 Cl 2 l1 Dl 2v1 Bv 2v
2、3 Cv 3v2 Dv 1v2 第 - 26 - 页 7、如图所示，两束平行的甲光和乙光，相距为 d，斜射到置于空气中的平行形玻璃砖上，当它们从玻璃砖的下表面射出时（ ）A若甲为紫光，乙为红光，则两条出射光线间距离一定大于 d B若甲为紫光，乙为红光，则两条出射光线间距离可能小于 d C若甲为红光，乙为紫光，则两条出射光线间距离可能大于 d D若甲为红光，乙为紫光，则两条出射光线间距离一定小于 图所示，用三块完全相同的两面平行玻璃组成一等边三角形。由红光和蓝光组成的一细光束以平行底面 射入，由 射出，则从 射出的光（ ）A分成两束，上边为蓝光，下边为红光 B分成两束，上边为红光，下边为蓝光 C
3、仍为一束，并与底面 行 D仍为一束，并向底面 折9、一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角 射入，红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为 在 从 0逐渐增大至 90终大于 终小于 大于后小于 小于后大于 束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是A红光以 30的入射角入射 B红光以 45的入射角入射C紫光以 30的入射角入射 D紫光以 45的入射角入射11、如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为 60。己知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平
4、行。此玻璃的折射率为 B C D223 第 - 27 - 页 柱体棱镜的截面图，图中 E、F 、G 、H 将半径 成 5 等份，虚线14F 1、 平行于半径 N 边可吸收到达其上的所有光线 ,若平行光束垂直入射并覆盖 光线 不能从圆孤 射出只能从圆孤 射出1能从圆孤 射出能从圆孤 射出 1图 1424 所示，两块同样的玻璃直角三棱镜 者的 是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质，一单色细光束 O 垂直于 入射，在图示的出射光线中图 142、3(彼此平行)中的任一条都有可能、6(彼此平行)中的任一条都有可能 、9(彼此平行)中的任一条都有可能 、6 中的某一条计算题： 第 - 28 - 页
5、 14、水中一标竿齐水面的刻度为零，水面以上刻度为正， 处，且水面上标竿的 /2 m 刻度的倒影与水下 m 要看到水面上 /2 m 刻度的倒影与水下 m 的刻度的像重合，人需后退的距2 5离为多少?15、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。现有一3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。2/提 麦克斯韦在 1865 年发表的电磁场的动力学理论 一文中揭示丁电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波。(1)一单色光波在折射率为 介质中传播，某时刻电
6、场横波图象如图 1 所示，求该光波的频率。(2)图 2 表示两面平行玻璃砖的截面图，一束平行于 的单色光入射到 面上a、b 是其中的两条平行光线。光线 a 在玻璃砖中的光路已给出。画出光线 b 从玻璃砖中首次出射的光路图，并标出出射光线与界面法线夹角的度数。17、如图，置于空气中的一不透明容器中盛满某种透明液 第 - 29 - 页 体。容器底部靠近器壁处有一竖直放置的 的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源。开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。将一光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可能看到线光源底端。再将线
7、光源沿同一方向移动 好可以看到其顶端。求此液体的折射率 n。参考答案：1D 2A 34D 5析：设折射角为 ，玻璃砖的厚度为 h，由折射定律 n= ，且 n= ，在玻璃砖中的时t= ，联立解得 ，红光频率较小， 为零时，t1 为 90时，步判定该函数为单调函数，通过带入 为其它特殊值，仍然有 t1 0 解析：因为同种介质对紫光的折射率较大，故入射角相同时，紫光侧移距离较大，A 、入射角为 i,折射角为 r,则侧移距离 ,可见对于同一种色光,入射i角越大,侧移距离越大 ,D 项正确。11 解析：如图，为光线在玻璃球内的光路图A、C 为折射点，B 为反射点，作 行于入射光线，故 ，所以 ，玻璃的折
8、射率603012 解析：本题考查光的折射有关的知识，本题为中等难度题目。由该棱镜的折射率为可知其临界角 C 满足： ,可求出 边的入射光线没有发生全反射，35以光线只能从圆弧 出。单色光束 O 垂直 射入棱镜，方向不变，进入未知透明介质，发生了两次折射，出射再进入后一棱镜时方向与在前一棱镜中方向平行，但发生了侧移，最后垂直射出 知介质的折射率为 ：n 2=，出射光线为 5；n 2n 1 时，出射光线为 4；n 2n 1 时，出射光线为 6.14 13.1 15 解析：设入射光线与 1/4 球体的交点为 C，连接 C 即为入射点的法线。因此，图中的角 为入射角。过 C 点作球体水平表面的垂线，垂
9、足为 B。依题意， 。又由 第 - 30 - 页 32设光线在 C 点的折射角为 ，由折射定律得由式得0由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角 (见图)为 30。由折射定律得因此0(1)设光在介质中的传播速度为 v，波长为 ，频率为 f，则vf立 式得 波形图上读出渡长 4 10 7 m，代入数据解得f54 2)光路如图所示17 解：当线光源上某一点发出的光线射到未被遮光板遮住的液面上时，射到遮光边缘的那条光线的入射角最小。若线光源底端在点时，望远镜内刚好可以看到此光源底端，设过点液面的法线为1，则 第 - 31 - 页 其中 a 为此液体到空气的全反射临界角。由折射定律有理，若线光源顶端在1 点时，通过望远镜刚好可以看到此光源顶端，则 。1图中几何关系可得1立式得由题给条件可知，得n =.u.c.o.m
