如图所示为一巨大的玻璃容器.容器底部有一定的厚度.容器中装一定量的水.在容器底部有一单色点光源.已知水对该光的折射率为.玻璃对该光的折射率为1.5.容器底部玻璃的厚度为d.水的深度也为d.求:①这种光在玻璃和水中传播的速度②水面形成的光斑的面积(仅考虑直接由光源发出的光线) 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（2）（9分）如图所示为一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中装一定量的水，在容器底部有一单色点光源，已知水对该光的折射率为，玻璃对该光的折射率为1.5，容器底部玻璃的厚度为d，水的深度也为d。

求:①这种光在玻璃和水中传播的速度
②水面形成的光斑的面积（仅考虑直接由光源发出的光线）

① ②

解析试题分析：①由得光在水中的速度为，（1分）光在玻璃中的速度为（1分）
②画出光路图如图所示：

光恰好在水和空气的分界面发生全反射时，（2分）在玻璃与水的分解面上，由得，（3分）则光斑的半径
面积（2分）
考点：光的全反射．

练习册系列答案

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(4分)一束光由空气射入某种介质中，当入射光线与界面间的夹角为30°时，折射光线与反射光线恰好垂直，这种介质的折射率为，已知光在真空中传播的速度为c＝3×10⁸m/s，这束光在此介质中传播的速度为 m/s。

Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉。电子显微镜下鳞片结构的示意图见题1 图。一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反射后从b点出射。设鳞片的折射率为n，厚度为d，两片之间空气层厚度为h。取光在空气中的速度为c，求光从a到b所需的时间t。

如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图，圆弧CD为半径为R的四分之一的圆周，圆心为O，光线从AB面上的某点入射，入射角，它进入棱镜后恰好以临界角射在BC面上的O点。

(a)画出光线由AB面进入棱镜且从CD弧面射出的光路图；
(b)求该棱镜的折射率n；
(c)求光线在该棱镜中传播的速度大小(已知光在空气中的传播速度c＝3.0×10⁸m/s)。

被称为“光纤之父”的华裔物理学家高锟，由于在光纤传输信息研究方面做出了巨大贡献，与两位美国科学家共获2009年诺贝尔物理学奖．光纤由内芯和外套两层组成．某光纤内芯的折射率为，外套的折射率为，其剖面如图所示．在该光纤内芯和外套分界面上发生全反射的临界角为60⁰，为保证从该光纤一端入射的光信号都不会通过外套“泄漏”出去，求内芯的折射率的最小值．

（10分）如图，一透明球体置于空气中，球半径R＝10cm，折射率n＝．MN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，AB与MN间距为5 cm，CD为出射光线．
（1）补全光路并求出光从B点传到C点的时间；
（2）求CD与MN所成的角α．（写出求解过程）

如图所示，是一种折射率n = 1.5的棱镜，用于某种光学仪器中，现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上，入射角的大小（即:），求：

①光在棱镜中传播的速率。
②画出此束光线射出棱镜后的方向，要求写出简要的分析过程。（不考虑返回到AB和BC面上的光线）。

（9分）如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径．来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射．已知∠ABM＝30°，求：

①玻璃的折射率．
②球心O到BN的距离．

一玻璃立方体中心有一点状光源．今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体．已知该玻璃的折射率为，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值

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