题目内容
20.如图所示,一束入射光AO从某种介质以入射角α射入空气,以O点为圆心,R1为半径画圆C1与折射光线OB交于M点,过M点向两介质的交界面作垂线与入射光线AO的延长线交于N点,以O点为圆心,ON为半径画另一个圆C2,测得该圆的半径为R2,下列判断正确的是( )A. | 该介质的折射率为$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$ | |
B. | 若光由介质射入空气发生全反射,则临界角为arcsin$\frac{{R}_{2}}{{R}_{1}}$ | |
C. | 若过圆C1与界面的交点D作界面的垂线交圆C2于P点,则OP与法线所夹的锐角等于全反射的临界角 | |
D. | 若入射光的强度保持不变,逐渐增大入射角α,则折射光的强度将逐渐增加 |
分析 根据折射定律与几何关系求解介质的折射率.由临界角公式sinC=$\frac{1}{n}$,求解临界角.根据数学知识分析OP与法线所夹的锐角与全反射的临界角的关系.光从介质射入空气时,入射角增大,折射光的强度减弱.
解答 解:A、设折射角为β,由几何知识得到,R1sinβ=R2sinα
又折射率n=$\frac{sinβ}{sinα}$,得到n=$\frac{{R}_{2}}{{R}_{1}}$.故A错误.
B、光由介质射入空气发生全反射,临界角为C=arcsin$\frac{1}{n}$=arcsin$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$.故B错误.
C、设OP与法线所夹的锐角θ,临界角为C.由图可知
sinθ=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$
又sinC=$\frac{1}{n}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$. 则θ=C.故C正确.
D、光从介质射入空气时,入射角增大,反射光增强,折射光的强度减弱.故D错误.
故选:C.
点评 本实验提供了一种测定玻璃砖折射率的方法,其基本原理是折射定律和几何知识,这种方法不需要量角器,由圆规和刻度尺配合就可测定折射率.
练习册系列答案
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