《高三第物理二輪復習專題復習 12光學綜合題 課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高三第物理二輪復習專題復習 12光學綜合題 課件（29頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、光學綜合題光學綜合題A.變疏變疏 B.變密變密 C.不變不變 D.消失消失兩張紙片兩張紙片圖1（俯視圖）圖2 劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖1所示。將所示。將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜。當光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如薄膜。當光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖圖2所示。干涉條紋有如下特點：所示。干涉條紋有如下特點：任意一條明條紋任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；或暗條

2、紋所在位置下面的薄膜厚度相等；任意相鄰任意相鄰明條紋或暗條紋所對應的薄膜厚度差恒定?，F(xiàn)若在圖明條紋或暗條紋所對應的薄膜厚度差恒定?，F(xiàn)若在圖1裝置中抽去一張紙片，則當光垂直入射到新的劈形裝置中抽去一張紙片，則當光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋 ( )0303年上海高考年上海高考8 8 A 一束復色光射到平行玻璃一束復色光射到平行玻璃磚的上表面，經(jīng)過玻璃磚下表面射出，如圖示磚的上表面，經(jīng)過玻璃磚下表面射出，如圖示，其中有三種色光剛好照射到三塊相同的金屬，其中有三種色光剛好照射到三塊相同的金屬板板A、B、C上，發(fā)現(xiàn)金屬板上，發(fā)現(xiàn)金屬板B上上

3、有光電子飛出有光電子飛出，則可知，則可知 ( )A出射的三種色光出射的三種色光a、b、c一定互相平行一定互相平行B A板板 一定有光電子飛出一定有光電子飛出C C板一定有光電子飛出板一定有光電子飛出D傳播過程中，傳播過程中，a光比光比b、 c兩種光更容易發(fā)生衍射。兩種光更容易發(fā)生衍射。Ca bcA B金陵中學金陵中學04年?？寄昴？?提示：提示：a光的偏折最大，折射率最大，光的偏折最大，折射率最大， 頻率最高，波長最小。頻率最高，波長最小。A B例例3、求證平行于全反射棱鏡斜邊的入射光線，通求證平行于全反射棱鏡斜邊的入射光線，通過棱鏡后的出射光線一定跟入射光線平行。過棱鏡后的出射光線一定跟入射

4、光線平行。證明證明：畫出光路圖如圖示，：畫出光路圖如圖示，6123451 = = 45， 2 + 3 = 4 + 5 = 3= 4 2= 5n=sin 1sin 2n=sin 6sin 56= 1= = 45B白光白光AC例例4、 如圖示，有一玻璃直角三棱鏡如圖示，有一玻璃直角三棱鏡ABC，其，其臨界角小于臨界角小于45，一束平行于，一束平行于BC邊的白光射到邊的白光射到AB面，在光束射在三棱鏡是，（設光線在三棱鏡內(nèi)射面，在光束射在三棱鏡是，（設光線在三棱鏡內(nèi)射到到BC邊上）邊上） （ ）A.從玻璃直角三棱鏡從玻璃直角三棱鏡BC面，射出的是白色光束面，射出的是白色光束B.從玻璃直角三棱鏡從玻璃

5、直角三棱鏡AC面，射出的是白色光束面，射出的是白色光束C.從玻璃直角三棱鏡從玻璃直角三棱鏡AC面，射出的是彩色的不平面，射出的是彩色的不平 行光束行光束D.從玻璃直角三棱鏡從玻璃直角三棱鏡AC面，射出的是平行于入射面，射出的是平行于入射 線的彩色光束線的彩色光束D鹽城鹽城04年調(diào)研四年調(diào)研四12 如圖示，用某種透光物質(zhì)制成的三棱鏡如圖示，用某種透光物質(zhì)制成的三棱鏡ABC，B= C =30，在平行于，在平行于BC的直線的直線MN上插兩枚大頭針上插兩枚大頭針P1 、P2，在，在AC邊的右側透過棱鏡觀察大頭針邊的右側透過棱鏡觀察大頭針P1 、P2像，調(diào)整視線方像，調(diào)整視線方向，直到向，直到P1的像被

6、的像被P2的像擋住，再在的像擋住，再在AC邊的右側先后插上兩枚邊的右側先后插上兩枚大頭針大頭針P3 、P4，使，使P3 擋住擋住P1 、P2的像，的像，P4 擋住擋住P1 、P2的像和的像和P3 ，記下，記下P3 、P4的位置，移去大頭針和三棱鏡，發(fā)現(xiàn)的位置，移去大頭針和三棱鏡，發(fā)現(xiàn)4枚大頭針的枚大頭針的位置正好在一條直線上，該直線過位置正好在一條直線上，該直線過AB和和AC邊的中點。邊的中點。（1）在圖中畫出完整的光路圖。）在圖中畫出完整的光路圖。（2）該透光物質(zhì)的折射率）該透光物質(zhì)的折射率n為多少？為多少？CAB3030P1P4P3P2MN解：解： （1）光路圖如圖示）光路圖如圖示.D12

7、3 4i（2） ND為為ABD的斜邊上的中線，的斜邊上的中線，容易得到容易得到 i = 60 1 = 2 = 30 n=sini /sin 1=1.732 例例5、如圖示為一塊透明的光學材料的剖面圖如圖示為一塊透明的光學材料的剖面圖 ，在其上建立直角坐標系，在其上建立直角坐標系xOy，設該光學材料的折，設該光學材料的折射率沿射率沿y軸方向均勻減小，現(xiàn)有一束單色光軸方向均勻減小，現(xiàn)有一束單色光a 從原從原點點O以某一入射角以某一入射角由空氣射入該材料內(nèi)部，則由空氣射入該材料內(nèi)部，則單單色光色光a 在在該材料內(nèi)部可能的傳播途徑是下圖中的：該材料內(nèi)部可能的傳播途徑是下圖中的： （ ）xyOAxyOB

8、xyODyxOCxyOa 分析：分析：將將光學材料沿光學材料沿y軸方向分成很多薄層軸方向分成很多薄層，由空氣剛進入材料時，折射角減小，然后，折，由空氣剛進入材料時，折射角減小，然后，折射角逐漸增大，直到發(fā)生全反射，再以相反的過射角逐漸增大，直到發(fā)生全反射，再以相反的過程返回，因此程返回，因此D圖正確，圖正確，D蘇州蘇州04年調(diào)研年調(diào)研4 微波爐是一種利用微波的電磁能加熱食物的新型炊微波爐是一種利用微波的電磁能加熱食物的新型炊具，微波的電磁作用使食物內(nèi)的分子高頻率地運動而具，微波的電磁作用使食物內(nèi)的分子高頻率地運動而產(chǎn)生熱，并能最大限度地保存食物內(nèi)的維生素。關于產(chǎn)生熱，并能最大限度地保存食物內(nèi)的

9、維生素。關于微波，下列說法中正確的是：微波，下列說法中正確的是： （ ）A. 微波產(chǎn)生的微觀機理是原子外層的電子受到激發(fā)微波產(chǎn)生的微觀機理是原子外層的電子受到激發(fā) B. 微波的頻率小于紅外線的頻率微波的頻率小于紅外線的頻率C. 對于相同功率的微波和光波來說，微波每秒發(fā)出的對于相同功率的微波和光波來說，微波每秒發(fā)出的 “光子光子”數(shù)較少數(shù)較少D. 實驗中，微波比光波更容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象實驗中，微波比光波更容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象B D 如圖，如圖，a和和b 都是厚度均勻的平玻都是厚度均勻的平玻璃板，它們之間的夾角為璃板，它們之間的夾角為，一細光束以入射角一細光束以入射角從從P點射入，點射入，

10、，已知此光束由紅光和藍光組成，則已知此光束由紅光和藍光組成，則當光束透過當光束透過b板后，板后，（ ）A傳播方向相對于入射光方向向左偏轉(zhuǎn)傳播方向相對于入射光方向向左偏轉(zhuǎn)角角B傳播方向相對于入射光方向向右偏轉(zhuǎn)傳播方向相對于入射光方向向右偏轉(zhuǎn)角角C紅光在藍光的左邊紅光在藍光的左邊D紅光在藍光的右邊紅光在藍光的右邊03年江蘇高考年江蘇高考10ab左左右右P分析見下頁分析見下頁ab解析解析： 光線通過光線通過平行玻璃磚平行玻璃磚后的出射光線和入射光后的出射光線和入射光線平行且有側向位移，所以從線平行且有側向位移，所以從a板射出的光線，傳播板射出的光線，傳播方向與方向與a板入射的光線平行，板入射的光線平

11、行， 通過通過b板射出的光線與板射出的光線與b板入射的光線平行，所板入射的光線平行，所以答案以答案A、B都錯。都錯。 同時，由于玻璃對紅光的折射率小于藍光的折射同時，由于玻璃對紅光的折射率小于藍光的折射率，所以，通過率，所以，通過a板后，紅光的折射角大，紅光的側板后，紅光的折射角大，紅光的側向位移大，應選向位移大，應選D答案。答案。1 BA212例例6、 如圖示是兩個同種玻璃制成的棱鏡如圖示是兩個同種玻璃制成的棱鏡,頂角頂角1略大略大于于2 ,兩束單色光兩束單色光A和和B分別垂直射于三棱鏡后分別垂直射于三棱鏡后,出射出射光線與第二界面的夾角光線與第二界面的夾角 1= 2 , 則則 ( )A.

12、A光束的頻率比光束的頻率比B光束的小光束的小B. 在棱鏡中在棱鏡中A 光束的波長比光束的波長比B 光束的短光束的短C. 在棱鏡中在棱鏡中B 光束的傳播速度比光束的傳播速度比A 光束的大光束的大D. 把兩束光由水中射向空氣把兩束光由水中射向空氣, 產(chǎn)生全反射產(chǎn)生全反射, A 光的臨界角比光的臨界角比B 的臨界角大的臨界角大解解: n = cos /sin 1 2 n1 n2 頻率頻率1 2 sinC=1/n C 1C2 A D例例7. 如圖示如圖示,某三棱鏡的橫截面積為直角三角形某三棱鏡的橫截面積為直角三角形,且且A=30,棱鏡材料的折射率為棱鏡材料的折射率為 ,棱鏡置于真空棱鏡置于真空中中,有

13、單色平行光射向整個有單色平行光射向整個AB面面,其中一部分光經(jīng)過其中一部分光經(jīng)過棱鏡后垂直于棱鏡后垂直于BC面射出面射出.(1)在圖中畫出一條這樣的光路圖在圖中畫出一條這樣的光路圖,并求出此光線在并求出此光線在 AB面上的入射角面上的入射角(2)求從求從BC面上垂直射出的光在面上垂直射出的光在AB面上對應的入射面上對應的入射 光的范圍光的范圍(用長度用長度AB表示表示)230CAB解解: (1) 光路圖如圖示光路圖如圖示EF(2) 作作CDEF 交交AB于于D點點 D不難看出不難看出CDB=60BD=CD/2=AD/2 AD=2AB/3 例例8、 如圖示，如圖示，ABC是薄壁中空的三棱鏡，現(xiàn)置

14、于水是薄壁中空的三棱鏡，現(xiàn)置于水中，一束白光射到中，一束白光射到AB面上，則面上，則 （ ）A. 光束向上偏折，紫光在光譜的上方光束向上偏折，紫光在光譜的上方B.光束向上偏折，紫光在光譜的下方光束向上偏折，紫光在光譜的下方C.光束向下偏折，紫光在光譜的上方光束向下偏折，紫光在光譜的上方D.光束向下偏折，紫光在光譜的下方光束向下偏折，紫光在光譜的下方CAB解解：光束在：光束在AB面發(fā)生折射，由面發(fā)生折射，由n= sin r / sin i , 中空的棱中空的棱鏡中的空氣折射率小于水，鏡中的空氣折射率小于水， i r ,光束向上偏折光束向上偏折.ri水對紫光的折射率大于紅光的折水對紫光的折射率大于

15、紅光的折 射率，射率， i 相同，相同， r紫紫 r紅紅 紫光在光譜的上方。紫光在光譜的上方。射到射到AC面的光束可以取面的光束可以取特殊值特殊值，恰好垂直于恰好垂直于AC面，則不再折射面，則不再折射A蘇州蘇州04年調(diào)研年調(diào)研2 如圖示如圖示,半圓形玻璃磚半圓形玻璃磚abc,O為圓心為圓心,c為圓弧頂點為圓弧頂點,一束很細的白光沿一束很細的白光沿cO方向射入玻璃磚方向射入玻璃磚,現(xiàn)保持光的方現(xiàn)保持光的方向不變向不變,使玻璃磚繞使玻璃磚繞O點沿順時針方向轉(zhuǎn)動點沿順時針方向轉(zhuǎn)動,則首先在界則首先在界面面ab上發(fā)生全反射的應是白光中的上發(fā)生全反射的應是白光中的 ( )A. 紅光部分紅光部分,因為玻璃

16、對紅光的折射率大因為玻璃對紅光的折射率大B.紅光部分紅光部分,因為玻璃對紅光的折射率小因為玻璃對紅光的折射率小C.紫光部分紫光部分,因為玻璃對紫光的折射率大因為玻璃對紫光的折射率大D.紫光部分紫光部分,因為玻璃對紫光的折射率小因為玻璃對紫光的折射率小cOba解解: sinC=1/n n紫紫 n紅紅C紫紫C紅紅 abcOC 紫光部分首先在界紫光部分首先在界面面ab上發(fā)生全反射上發(fā)生全反射C2004年江蘇高考年江蘇高考9、 如圖所示，只含黃光和紫光的復色光如圖所示，只含黃光和紫光的復色光PO，沿，沿半徑方向射入玻璃半圓柱后，被分成兩光束半徑方向射入玻璃半圓柱后，被分成兩光束OA和和OB沿圖示方向射

17、出。則沿圖示方向射出。則 （ ）A. OA為黃光，為黃光，OB為紫光為紫光B. OA為紫光，為紫光，OB為黃光為黃光C. OA為黃光，為黃光，OB為復色光為復色光D. OA為紫光，為紫光， OB為復色光為復色光OAPB解：解：射出的光線射出的光線OA的折射角略小于的折射角略小于90，則入射角略，則入射角略小于它的臨界角，由小于它的臨界角，由sinC=1/n ,紫光的折射率比黃光大，紫光的折射率比黃光大，黃光的臨界角比紫光大，說明紫光先全反射，黃光的臨界角比紫光大，說明紫光先全反射， OB中有中有紫光。沒有全反射而射出的紫光。沒有全反射而射出的OA光線為黃光，同時黃光光線為黃光，同時黃光有反射光

18、，所以有反射光，所以OB為復色光。為復色光。C 為了觀察門外情況為了觀察門外情況,有人在門上開一小圓有人在門上開一小圓孔孔,將一塊圓柱形玻璃嵌入其中將一塊圓柱形玻璃嵌入其中,圓柱體軸線與門面垂直。圓柱體軸線與門面垂直。從圓柱底面中心看出去從圓柱底面中心看出去,可以看到的門外入射光線與軸可以看到的門外入射光線與軸線間的最大夾角稱做視場角。已知該玻璃的折射率為線間的最大夾角稱做視場角。已知該玻璃的折射率為n,圓柱長為圓柱長為l ,底面半徑為底面半徑為r,則視場角是則視場角是 （ ）22arcsinlrnl22arcsinlrnr22arcsinlrnr22arcsinlrnlD.A.B.C.2rl

19、2002年高考年高考19.解解: 畫出光路圖如圖示畫出光路圖如圖示nsinsin22sinrlr22sinrlrn B例例9、 如圖示，一折射率為如圖示，一折射率為 的長方形玻璃磚的長方形玻璃磚ABCD放在水平桌面上，有一直尺放在水平桌面上，有一直尺EF 緊貼在玻璃磚緊貼在玻璃磚AB面上，面上，CD面上貼著黑紙，眼睛在面上貼著黑紙，眼睛在P點沿點沿PQ方向觀察，方向觀察，能看到直尺上的某點成像在能看到直尺上的某點成像在S處，已知處，已知QP與與AD面的夾面的夾角角=30，請作出成像光路示意圖，標出直尺上可能，請作出成像光路示意圖，標出直尺上可能在在S處成像的點，并求出該點到像點處成像的點，并求

20、出該點到像點S的距離。的距離。3ncm0123456DEFABCQPS=30解解：玻璃磚內(nèi)的某一點：玻璃磚內(nèi)的某一點M經(jīng)折射經(jīng)折射成像于成像于S，不難看出：，不難看出：MriAQ= r=30 AM=3mm3M S= 2 m玻璃磚的上表面是平面鏡，直尺玻璃磚的上表面是平面鏡，直尺 上另一點上另一點N經(jīng)反射成像于經(jīng)反射成像于S，NNA=1m N S = 2 m 例例10、如圖示，一不透明的圓柱形容器內(nèi)裝滿折射率如圖示，一不透明的圓柱形容器內(nèi)裝滿折射率n = 的透明液體，容器底部正中央的透明液體，容器底部正中央O點處有一點光源點處有一點光源S，平面鏡，平面鏡MN與底面成與底面成45角放置，若容器高為

21、角放置，若容器高為2dm，底面半徑為（，底面半徑為（1+ ）dm， OM=1dm，在容器中央正上方，在容器中央正上方1dm 處水平水平放置一足處水平水平放置一足夠長的刻度尺，求光源夠長的刻度尺，求光源S 發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后，照射到刻發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后，照射到刻度尺上的長度。（不考慮容器側壁和液面的反射）度尺上的長度。（不考慮容器側壁和液面的反射）322dm2.73dm1dmSNMO解：解：作出光路圖如圖示：作出光路圖如圖示：SBACQP由幾何關系得：由幾何關系得：M S = M S =1dm SP=3dmPQ= dm3 =30 n= sin / sin =2 = 45 BC=BQ=1d

22、mAC=(1+ )dm3 單色細光束射到單色細光束射到 n = 的透明球表面，光的透明球表面，光束在過球心的平面內(nèi)，入射角束在過球心的平面內(nèi)，入射角i=45，研究經(jīng)折射進入球內(nèi)，研究經(jīng)折射進入球內(nèi)又經(jīng)內(nèi)表面反射一次，再經(jīng)球面折射后射出的光線，如圖示，又經(jīng)內(nèi)表面反射一次，再經(jīng)球面折射后射出的光線，如圖示，（已畫出入射光線和出射光線）；（已畫出入射光線和出射光線）；（1）在圖上大致畫出光線在球內(nèi)的路徑和方向；）在圖上大致畫出光線在球內(nèi)的路徑和方向；（2）求入射光線和出射光線的夾角）求入射光線和出射光線的夾角；（3）如果入射的是一束白光，透明球的色散情況與玻璃球相）如果入射的是一束白光，透明球的色散

23、情況與玻璃球相仿，問哪種顏色光的仿，問哪種顏色光的角最??？角最?。?CA45OB解：解：(1)連接連接OB交圓于交圓于D，連接，連接AD,DC，即為所求。，即為所求。D r2sinsini（2） r =30 r=1/2 +（ 45 r）=4r - 90=30（3）紫光的折射角）紫光的折射角r 最小，最小，紫光的紫光的角最小。角最小。9 7年上海高考年上海高考例例11、 如圖示：光從如圖示：光從A點射入圓形玻璃，并從點射入圓形玻璃，并從B點射點射出，若射出玻璃與射入玻璃的光線夾角為出，若射出玻璃與射入玻璃的光線夾角為30，AB弧弧所對的圓心角為所對的圓心角為120，下列說法正確的是：，下列說法正

24、確的是：( )A. 在在A點的入射角為點的入射角為30B. 在在B點的入射角為點的入射角為45C. 玻璃的折射率為玻璃的折射率為D. 玻璃的折射率為玻璃的折射率為23OAB解解： 作光路圖，作光路圖，C =30 AOB=120 由于對稱性，由于對稱性，1 23ir41=60 2=15 i =45 4= r =3=1/2 1=30230sin45sinsinsininC（13分）雨過天晴，人們?？吹教炜罩谐霈F(xiàn)彩虹，它是由分）雨過天晴，人們?？吹教炜罩谐霈F(xiàn)彩虹，它是由陽光照射到空中彌漫的水珠上時出現(xiàn)的現(xiàn)象。在說明這個陽光照射到空中彌漫的水珠上時出現(xiàn)的現(xiàn)象。在說明這個現(xiàn)象時，需要分析光線射入水珠后的

25、光路。一細束光線射現(xiàn)象時，需要分析光線射入水珠后的光路。一細束光線射入水珠，水珠可視為一個半徑為入水珠，水珠可視為一個半徑為R的球，球心的球，球心O到入射光到入射光線的垂直距離為線的垂直距離為d，水的折射率為，水的折射率為n。（1） 在圖上畫出該束光線射入水珠內(nèi)經(jīng)一次反射后又從在圖上畫出該束光線射入水珠內(nèi)經(jīng)一次反射后又從水珠中射出的光路圖。水珠中射出的光路圖。（2） 求這束光線從射向水珠到射出水珠每一次偏轉(zhuǎn)的角求這束光線從射向水珠到射出水珠每一次偏轉(zhuǎn)的角度。度。dRO2002年廣東高考年廣東高考17.iAO解：解： （1）光路圖如圖示：）光路圖如圖示：BC 由幾何知識可知在圓水珠內(nèi)的各個角度都

26、為由幾何知識可知在圓水珠內(nèi)的各個角度都為r，在在A、C 處折射，處折射，sini=nsinr可知出射角跟入射角相等。可知出射角跟入射角相等。rrrir題目題目下頁下頁dROOrrriir圖圖2123BAC（2）由題意，）由題意， sini=d R在在A、C 處折射，處折射，sini=nsinr sinr= d nR nRdRdri111sinsinnRdr12sin22nRdRdri113sinsin題目題目 例例12、如圖示，一塊用折射率、如圖示，一塊用折射率 n=2 的透明材料制成的透明材料制成的柱體，其截面為的柱體，其截面為1/4圓，圓半徑圓，圓半徑Oa=6cm，當一束平，當一束平行光垂

27、直照射行光垂直照射Oa面時，請作出圖中代表性光線面時，請作出圖中代表性光線2、3通通過該透明材料的光路圖（忽略二次反射光線），并計過該透明材料的光路圖（忽略二次反射光線），并計算算ab弧面上被照亮的弧長為多少？弧面上被照亮的弧長為多少？ed3142Oba解解： sin C=1/n=0.5 C=30對光線對光線2：sin =2/3=0.667 30 45 全反射如圖示全反射如圖示 對光線對光線3：sin =1/3 0.5 30 不會全反射如圖示不會全反射如圖示 若射到弧面上的光線剛能全反射若射到弧面上的光線剛能全反射則則bA弧面被照亮弧面被照亮 bACfOC bA =2r /12 = 3.14c

28、m 例例13、如圖示，、如圖示，AOB是是1/4圓柱玻璃磚的截面圓柱玻璃磚的截面,玻璃玻璃磚的折射率磚的折射率n= ,一束平行光以一束平行光以45入射角射入玻入射角射入玻璃磚的璃磚的OA面，這些光線中只有一部分能從圓柱的面，這些光線中只有一部分能從圓柱的AB面上射出面上射出,假設凡射到假設凡射到OB面的光線全部被吸收面的光線全部被吸收,也也不考慮不考慮OA面的面的 反射作用反射作用,試問圓柱試問圓柱AB面上能射出光面上能射出光線部分占線部分占AB表面的幾分之幾表面的幾分之幾?2OBA45 解解: sinC=1/n C=45 設射到設射到D點的光線剛好折射到點的光線剛好折射到B點點 sin =0

29、.5 =30 D30 D點以下的光線射到點以下的光線射到OB面上被吸收面上被吸收.設射到設射到E點的光線折射到點的光線折射到P點剛好全反射點剛好全反射45PEE點以上的光線射到圓弧面被全反射點以上的光線射到圓弧面被全反射不難求出不難求出 =15 PB = AB / 6 例例14、 用折射率為用折射率為n 的透明介質(zhì)做成內(nèi)、外半徑的透明介質(zhì)做成內(nèi)、外半徑分別為分別為a和和b的空心球，如圖示，當一束平行光射向此的空心球，如圖示，當一束平行光射向此球殼，經(jīng)球殼外、內(nèi)表面兩次折射后，能進入空心球球殼，經(jīng)球殼外、內(nèi)表面兩次折射后，能進入空心球殼的入射光的橫截面積是多大？殼的入射光的橫截面積是多大？ba解

30、解：進入空心球殼外表面的光線，若剛能在內(nèi)表面：進入空心球殼外表面的光線，若剛能在內(nèi)表面發(fā)生全反射，此時的入射角為發(fā)生全反射，此時的入射角為i ， 如圖示：如圖示：ir C則則 sin i = n sinr sinC=1/n 由正弦定理由正弦定理rCabiRsin(-C) sinr=b/aa sinC=bsinra =nbsinr=bsini S=R2 = （bsini ）2 = a 2 如圖示如圖示,在河岸邊的在河岸邊的A位置有一人要到河岸位置有一人要到河岸MN取取水去澆水去澆C位置的樹位置的樹,各個距離的數(shù)據(jù)表示在圖中各個距離的數(shù)據(jù)表示在圖中,試問試問這個人要想走最短的距離是多少這個人要想走

31、最短的距離是多少?他應與河岸成多大他應與河岸成多大夾角夾角?ACMNh= 40mL=120mS=120m解解: 光在介質(zhì)中通過的路程最短光在介質(zhì)中通過的路程最短. 將河岸看成平面鏡將河岸看成平面鏡,作作A的對稱點的對稱點A1 , 連接連接A1C交交MN于于O,A1O由平面鏡成像規(guī)律及幾何知識可知由平面鏡成像規(guī)律及幾何知識可知, S2=(L+h) 2+s2=2002, S=200mAO跟河岸的夾角為跟河岸的夾角為53 如圖示如圖示,一輛小車在軌道一輛小車在軌道AB上行駛的速度上行駛的速度v1=50km/h,在軌道以外的平地上行駛的速度在軌道以外的平地上行駛的速度v2=40km/h,在離軌道在離軌

32、道垂直距離為垂直距離為PM=30km處有一倉庫處有一倉庫P,這輛小車從距離這輛小車從距離M點點100km的的A處行駛到倉庫處行駛到倉庫P至少要多少時間至少要多少時間?PABML= 30kmS=100km解解: 光線在傳播中通過的路程和時間總是最短光線在傳播中通過的路程和時間總是最短. 光光光密介質(zhì)光密介質(zhì)光疏介質(zhì)光疏介質(zhì)真空中真空中c玻璃中玻璃中v折射率折射率c/v小車小車軌道軌道平地平地速度速度v1速度速度v2比值比值v1 / v2 類似于光的全反射類似于光的全反射,若在光密介質(zhì)中的入射角恰若在光密介質(zhì)中的入射角恰好等于臨界角時好等于臨界角時,折射光線沿分界面射出折射光線沿分界面射出.Osi

33、nC=1/n=v2/v1=0.8PO=50km MO=40km AO=60km t=t1+t2= AO/ v1 + PO/ v2 =1.2+1.25=2.45小時小時16（5分）下圖為一測量燈泡發(fā)光強度的裝置分）下圖為一測量燈泡發(fā)光強度的裝置.AB是一個有刻是一個有刻度的底座，兩端可裝兩個燈泡，中間帶一標記線的光度計可在度的底座，兩端可裝兩個燈泡，中間帶一標記線的光度計可在底座上移動，通過觀察可以確定兩邊燈泡在光度計上的照度是底座上移動，通過觀察可以確定兩邊燈泡在光度計上的照度是否相同，已知照度與燈泡的發(fā)光強度成正比、與光度計到燈泡否相同，已知照度與燈泡的發(fā)光強度成正比、與光度計到燈泡的距離的平方成反比的距離的平方成反比.現(xiàn)有一個發(fā)光強度為現(xiàn)有一個發(fā)光強度為I0的燈泡的燈泡a和一個待測和一個待測燈泡燈泡b.分別置于底座兩端（如圖）分別置于底座兩端（如圖）. （1）怎樣測定待測燈泡的）怎樣測定待測燈泡的發(fā)光強度發(fā)光強度Ix？ ， 。 （2）簡單敘述一個可以減小實驗誤差的方法。）簡單敘述一個可以減小實驗誤差的方法。 .04年上海年上海16接通電源，移動光度計使兩邊的照度相同接通電源，移動光度計使兩邊的照度相同測出距離測出距離r1和和r2，即可得待測燈泡的發(fā)光強度，即可得待測燈泡的發(fā)光強度02122xIrrI 測量多次，求平均等測量多次，求平均等