题目内容

15.如图所示,某单色光a以i=30°的入射角射向半圆形玻璃砖的下表面,经折射后光束a与法线的夹角为60°,已知光在真空中的传播速度c=3.0×108m/s.下列说法正确的是(  )
A.玻璃砖对a光的折射率为$\sqrt{3}$
B.玻璃砖对a光的折射率为$\frac{{\sqrt{3}}}{3}$
C.a光在玻璃砖中的传播速度为1.0×108m/s
D.a光在玻璃砖下表面发生全反射的临界角为60°

分析 由图可写出入射角和折射角,由折射定律求解折射率,由v=$\frac{c}{n}$求光在玻璃砖中的传播速度.由公式sinC=$\frac{1}{n}$求解全反射的临界角.

解答 解:AB、由图知入射角 i=30°,折射角 r=60°,由于光线从玻璃射入空气,则玻璃砖对a光的折射率为 n=$\frac{sinr}{sini}$=$\sqrt{3}$,故A正确,B错误.
C、a光在玻璃砖中的传播速度为 v=$\frac{c}{n}$=$\frac{3×1{0}^{8}}{\sqrt{3}}$=$\sqrt{3}$×108m/s,故C错误.
D、由公式sinC=$\frac{1}{n}$得全反射的临界角 C=arcsin$\frac{\sqrt{3}}{3}$≠60°,故D错误.
故选:A.

点评 解决本题关键掌握与折射率有关的三个公式:n=$\frac{sini}{sinr}$、v=$\frac{c}{n}$、sinC=$\frac{1}{n}$,在运用折射定律时要注意光线的方向,算出来的折射率不能小于1.

练习册系列答案
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20.如图1所示,在用插针法“测定玻璃砖的折射率”的实验中,

(1)对于该实验中的一些具体问题,几个学生发生了争论,他们的意见正确的是AC.(选填选项前的字母)
A.为了提高测量精确度,P1与P2、P3与P4之间的距离应适当取大些
B.为了提高测量精确度,P1与P2、P3与P4之间的距离应取小些
C.为了提高测量精确度,入射角i应适当取大些
D.为了提高测量精确度,入射角i应取小些
(2)如图1所示,某位同学先在白纸上放好平板玻璃砖,并确定aa′和bb′界面的位置.然后画出一条直线AO做为入射光线,并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2,再从玻璃砖的另一侧观察P1和P2的像.此后正确的操作步骤是BD.(选填选项前的字母)
A.插上大头针P3,使P3挡住P2的像
B.插上大头针P3,使P3挡住P1、P2的像
C.插上大头针P4,使P4挡住P3的像
D.插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像
(3)正确完成上述操作后,为测量该种玻璃的折射率,两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线,如图2甲、乙所示.在图2中能够仅通过测量DE、FG的长度便可正确计算出折射率的是图乙(选填“甲”或“乙”),所测玻璃折射率的表达式n=$\frac{DE}{FG}$(用代表线段长度的字母DE、FG表示).
(4)某位同学做测定玻璃砖折射率实验时,用他测得的多组入射角i与折射角r,作出sini~sinr图象如图3所示.下列判断中是正确的是BC.
A.他做实验时,研究的是光线从空气射入玻璃时的折射现象
B.他做实验时,研究的是光线从玻璃射入空气时的折射现象
C.玻璃砖折射率为1.5
D.玻璃砖的折射率为0.67
(5)某同学用插针法测定玻璃砖的折射率,他的实验方法和操作步骤正确无误.但他处理实验记录时发现玻璃砖的两个光学面aa′与bb′不平行,如图4所示.下列判断中是正确的是BD.
A.P1P2与P3P4两条直线平行
B.P1P2与P3P4两条直线不平行
C.他测出的折射率偏大
D.他测出的折射率不受影响.

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