题目内容
如图所示,在折射率大于玻璃折射率的透明液体中,水平放置着一个长方体玻璃砖.在竖直平面内有两束光线,相互平行、相距为d,斜射到长方体的上表面上,折射后直接射到下表面,然后射出.已知图中a为红光、b为紫光,则( )
分析:光线通过平行玻璃砖时,要发生两次折射.当光线从空气中折射进入玻璃中时,折射光线将向靠近法线的方向偏折,即折射角小于入射角.折射光线在玻璃中沿直线传播,入射到玻璃砖的下表面时,又将发生折射而进入空气中,折射光线将向远离法线的方向偏折,即折射角大于入射角. 由光路的可逆性可知,出射光线的折射角等于最开始入射光线的入射角,所以最后折射入空气中的折射光线与原来的入射光线平行.红光的折射率小于紫光的折射率,通过平行玻璃砖后红光的侧向位移小于紫光的侧向位移,即可判断d的变化.
解答:解:光线通过平行玻璃砖时,要发生两次折射,由几何知识得知:玻璃砖上表面的折射角等于下表面的入射角,根据光路的可逆性可知,下表面的折射角一定上表面的入射角,出射光线必定和入射光线平行,所以两条光线出射后仍与入射光线平行,则两条出射光线也平行,
但由于紫光的折射率大于红光的折射率,紫光偏折程度比红光明显,所以两束光线之间的距离将小于d.故C正确,ABD错误.
故选C
但由于紫光的折射率大于红光的折射率,紫光偏折程度比红光明显,所以两束光线之间的距离将小于d.故C正确,ABD错误.
故选C
点评:本题根据折射定律和光路的可逆性理解平行玻璃砖的光学特性.要知道:当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角.
练习册系列答案
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学校开展研究性学习,某研究小组的同学根据所学的光学知识,设计了一个测量液体折射率的仪器,如图所示.在一圆盘上,过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF,在半径OA上,垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变,每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中,而且总使得液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察P1、P2的像,并在圆周上插上大头针P3,使P3正好挡住P1、P2的像.同学们通过计算,预先在圆周EC部分刻好了折射率的值,这样只要根据P3所插的位置,就可直接读出液体折射率的值,若∠AOF=30°则( )
A、用该装置能测量所有液体的折射率 | ||
B、图中P3位置处所对应的折射率P4处的大 | ||
C、作AO的延长线交圆周于K,K处所对应的折射率值应为1 | ||
D、若OP3与OC的夹角为30°,则P3处所对应的折射率的值为
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E、测某液体折射率时,在右上方区域观察不到P1、P2的像,说明该液体的折射率大于2 |