在一次讨论中,老师问道:”假如水中相同深度处有a ,b\,c三种不同颜色的单色点光源,有人在水面上方同等条件下观测发现,b在水下的像最深,c照亮水面的面积比a的大.关于这三种光在水中的性质,同学们能做出什么判断?”有同学回答如下
①c光的频率最大
②a光的传播速度最小
③b光的折射率最大
④a光的波长比b光的短
根据老师的假定,以上回答正确的是( )
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
【解析】 观察水下点光源的光路图和水面亮圆形成的光路图分别如图(1)和图(2)所示.因b在水下的像最深,即折射角最小,由公式可知,b光的折射率最小.c光照亮水面的面积比a大,则c光的临界角大,由公式rmsin C=可知,则所以光的频率最大,a光的波长最短,由可知,a光的传播速度最小.故选项C正确。
图(1) 图(2)
【答案】 C
如图所示,一束单色光射入一玻璃球体,入射角为60.已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行.此玻璃的折射率为( )
A. B.1.5 C. D.2
【解析】 如图所示,为光线在玻璃球内的光路图.A、C为折射点,B为反射点,作OD平行于入射光线,故 °,所以,玻璃的折射率
.
【答案】 C
一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°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
【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、B项错;设入射角为i,折射角为r,则侧移距离可见对于同一种色光,入射角越大,侧移距离越大,D项正确.
【答案】 D
频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如图所示,下列说法正确的是( )
A.单色光1的波长小于单色光2的波长
B.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度
C.单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间
D.单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角
【解析】 由折射光路知,1光线的折射率大,频率大,波长小,在介质中的传播速度小,产生全反射的临界角小,AD对,B错.在玻璃中传播的距离为传播速度为v=所以光的传播时间为1光线的折射角小,所经历的时间长,C错误.
【答案】 AD
一束光从介质1进入介质2,方向如图K49-1所示,下列对于1、2两种介质的光学属性的判断正确的是( )
A.介质1是光疏介质
B.介质1的折射率大
C.光在介质1中的传播速度大
D.光在介质1中的频率大
图K49-1
B [解析] 光线从介质1射入介质2,从光路图可以看出,入射角为:90°-30°=60°,折射角为:90°-15°=75°,入射角小于折射角,说明介质1的折射率大,它是光密介质,光在介质1中的传播速度小,光的频率不变,选项B正确.
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