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181763. (2025•西安中学•高二下期中) 德优题库如图,一半径为R的玻璃半球,O点是半球的球心,虚线OO′表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线)。已知玻璃的折射率为1.5。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)。求:
(1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值;
(2)距光轴
R
3
的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离。
共享时间:2025-05-17 难度:1
[考点]
光的折射定律,
[答案]
(1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值为R;
(2)距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离2.74R.
[解析]
解:(1)如图,从底面上A处射入的光线,在球面上发生折射时的入射角为i,当i等于全反射临界角ic时,对应入射光线到光轴的距离最大,设最大距离为l.
i=ic
设n是玻璃的折射率,由全反射临界角的定义有
nsinic=l
由几何关系有
sini=
联立可得:l=R

(2)设与光轴相距的光线在球面B点发生折射时的入射角和折射角分别为i1和r1,由折射定律有
nsini1=sinr1
设折射光线与光轴的交点为C,在△OBC中,由正弦定理有
由几何关系有
∠C=r1﹣i1
sini1
联立可得:OC≈2.74R.
答:(1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值为R;
(2)距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离2.74R.
[点评]
本题考查了"光的折射定律,",属于"基础题",熟悉题型是解题的关键。
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151822. (2015•西安中学•七模) “道威棱镜”广泛地应用在光学仪器当中,如图,将一等腰直角棱镜截去棱角,使其平行于底面,可制成“道威棱镜”,这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射。如图所示,从M点发出的一束平行于底边CD的单色光从AC边射入,已知棱镜玻璃的折射率n.求光线进入“道威棱镜”时的折射角,并通过计算判断光线能否从CD边射出。

共享时间:2015-06-09 难度:1 相似度:2
151870. (2022•高新一中•三模) 德优题库如图,透明棱镜的截而是正方形ABCD,现有平行光以与法线夹角为60°的方向从AB边斜入射,若光线能从某界面折射而出,则不考虑该界面的反射。要求从BC边和CD边均有光线射出,求棱镜介质的折射率范围。(光线的光路均与ABCD平面平行)
共享时间:2022-04-05 难度:1 相似度:2
158440. (2024•田家炳中学•高二上一月) 德优题库直角三角形ABC为某玻璃砖的横截面,其中∠A=30°,BC长度为L.平行光束以与AC成45°角的方向照射到AC面上,已知从BC面射出的光线与BC垂直,如图.求:
(i)玻璃的折射率n;
(ii)AB面上哪个范围有光射出?
共享时间:2024-10-10 难度:1 相似度:2
158572. (2024•田家炳中学•高二上二月) 德优题库如图所示,一个盛水容器内装有深度为H的水,激光笔发出一束激光射向水面O点,经折射后在水槽底部形成一光斑P。已知入射角α=53°,水的折射率
n
=
4
3
,真空中光速为c,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
(1)激光从O点传播到P点的时间t;
(2)打开出水口放水,当水面下降到原来一半深度时,光斑P仍然在容器底部,求光斑P移动的距离x。
共享时间:2024-12-14 难度:1 相似度:2
159400. (2022•西安中学•高三上二月) 德优题库某大型游乐场有一处用单色光来模拟著名诗词“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”的场景。如图横截面为四边形ABCD的玻璃体,AD面竖直,AB面水平,DC面水平,角B等于60°.当一束单色激光与水平方向成θ=30°斜向右下方射向玻璃体AB面时,BC面会有竖直向下的光射出,配合干冰产生的烟雾效果,颇有“光瀑布”的感觉。请求出这种玻璃对该激光的折射率。
共享时间:2022-12-13 难度:1 相似度:2
159740. (2021•西安中学•高三上四月) 如图,渔民在其眼睛距河面1.5米高处看到视线与水面成37°的方向有一条鱼,鱼在水深约2米的河底。请帮该渔民估算他应该瞄准与水面成多少度角的方向掷出鱼叉?(已知鱼叉掷出后做直线运动,水的折射率为,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

共享时间:2021-02-20 难度:1 相似度:2
182460. (2019•西安中学•高三上期中) 宽为10m,中央水深为4m的池塘边有一棵树,站在正对岸边的人看到树顶端的倒影与池塘底部中央的点光源在一条直线上。已知人眼到水面的高度为1.5m,树顶端到水面的高度为6m。则水的折射率为        ;若在水面上各处都看不到该光,则至少要在水面上铺设直径为        m的遮光膜。(结果可用根号表示)
共享时间:2019-11-29 难度:1 相似度:2
182478. (2020•西安中学•高二下期中) 两束平行的细激光束,垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上,如图所示.已知其中一条光线沿直线穿过玻璃,它的入射点是O;另一条光线的入射点为A,穿过玻璃后两条光线交于P点.已知玻璃截面的圆半径为R,OA=,OP=R,求玻璃材料的折射率.
共享时间:2020-05-16 难度:1 相似度:2
183229. (2017•西安中学•高二下期末) 德优题库一半圆柱形透明物体横截面如图所示,底面AOB镀银,O表示半圆截面的圆心,一束光线在横截面内从M点入射,经过AB面反射后从N点射出.已知光线在M点的入射角为30°,∠MOA=60°,∠NOB=30°.求:
(1)光线在M点的折射角.
(2)透明物体的折射率.
共享时间:2017-07-07 难度:1 相似度:2
151807. (2015•西安中学•八模) 一棱镜的截面为直角三角形ABC,∠A30°,斜边ABa.棱镜材料的折射率为n.在此截面所在的平面内,一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜.画出光路图,并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况.)

共享时间:2015-06-13 难度:2 相似度:1.5
151840. (2022•临潼区•二模) 某工件由同种透明玻璃材料制成的三棱柱和四分之一圆柱两个部分组成,其截面如图,该玻璃材料的折射率为n。ΔABF为直角三角形,∠ABF30°,FDE为四分之一圆,半径为RFE贴紧AF。一束单色平行光沿着截面方向从AB边射入工件后垂直FE进入四分之一圆。
i)求该平行光进入AB界面时的入射角θ
i)若要使到达FD面的光线都能从FD面直接折射出来,该四分之一圆至少要沿AF方向向上移动多大距离?

共享时间:2022-03-24 难度:2 相似度:1.5
159342. (2022•西安中学•高三上一月) 德优题库如图所示,一个学生用广口瓶和直尺测定水的折射率,填写下述实验步骤中的空白:
①用刻度尺测出广口瓶瓶口内径d;
②在瓶内装满水;
③将直尺沿瓶口边缘竖直插入水中;
④沿广口瓶边缘D点向水中直尺正面看去,若恰能看到直尺上0刻度,(即图中S1点),同时看到水面上S2点刻度的像S2′恰与S1点的像相重合;
⑤若水面恰与直尺的S0点相平,读出S1S0的长度L1和S2S0的长度L2
⑥由题中所给条件,可以计算水的折射率n=       ,沿广口瓶边缘D点向水中直尺正面看去,可看到水下直尺的最高点距S0的距离为        。(用题目中所给符号表示)
共享时间:2022-10-17 难度:2 相似度:1.5
159719. (2021•西安中学•高三上一月) 中共十九大报告中强调“四个自信”,其中有一个就是文化自信.我国文化源远流长,其中古代经典著作《墨经》中就记载了关于小孔成倒像的实验,认识到光沿直线传播.身高1.6m的人站在水平地面上,其正前方0.6m处的竖直木板墙上有一个圆柱形孔洞,直径为1.0cm、深度为1.4cm,孔洞距水平地面的高度是人身高的一半.此时,由于孔洞深度过大,使得成像不完整,如图所示.现在孔洞中填充厚度等于洞深的某种均匀透明介质,不考虑光在透明介质中的反射.

(ⅰ)若该人通过小孔能成完整的像,透明介质的折射率最小为多少?
(ⅱ)若让掠射进入孔洞的光能成功出射,透明介质的折射率最小为多少?
共享时间:2021-10-17 难度:2 相似度:1.5

dygzwlyn

2025-05-17

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2020*西工大*期末
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