2022年高考二轮复习专题 3.pdf

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1、高考二轮复习专题十七：光学计算题例 1、如图示是两个同种玻璃制成的棱镜,顶角 1略大于 2,两束单色光A 和 B分别垂直射于三棱镜后,出射光线与第二界面的夹角1=2,则(AD)A.A 光束的频率比B 光束的小.B.在棱镜中A 光束的波长比B 光束的短.C.在棱镜中 B 光束的传播速度比A 光束的大.D.把两束光由水中射向空气,产生全反射,A 光的临界角比B 的临界角大.解:n=cos /sin 1 2 n1 n2 频率 1 2 sinC=1/n C 1C2 例 2；91 年高考.一束光从空气射向折射率n=2的某种玻璃的表面,如图所示.i 代表入射角,则（BCD）(A)当 i 45时会发生全反射

2、现象(B)无论入射角i 是多大,折射角 r 都不会超过45(C)欲使折射角r=30,应以 i=45的角度入射(D)当入射角i=arctg2时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直i 空玻2nN O A 1 A 2 1 2 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 5 页 -例 3、如图示，一块用折射率n=2 的透明材料制成的柱体，其截面为1/4 圆，圆半径Oa=6cm，当一束平行光垂直照射Oa 面时，请作出图中代表性光线2、3 通过该透明材料的光路图（忽略二次反射光线），并计算 ab 弧面上被照亮的弧长为多少？解：sin C=1/n=0.5 C=30 30 45 全反射如图示对光

3、线 2：sin=2/3=0.667 对光线 3：sin=1/3 0.5 30 不会全反射如图示若射到弧面上的光线刚能全反射则bA 弧面被照亮 bA=2r/12=3.14cm 例 4；如图为一个半圆形玻璃砖的截面图,O 为圆心,MM AB,一束单色光沿NO 方向射入,折射光线为 ON,ON 与 OM 的夹角为30,ON 与 OM的夹角为45,半圆形玻璃砖的半径R=3.0m,c=3.0108 m/s,求当该单色光束沿与OM 夹角为 60 的 PO方向射入时,光在该玻璃砖中传播的时间.解:临界角 C=45 POM45 发生全反射,沿 OP方向射出学生练习1：03 年江苏高考8vcn230sin45s

4、inscRnvlt8810221032322P45B 30P N NM MA 60O e d 3 1 4 2 O b a b A C f O C 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 5 页 -如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O 点（半圆的圆心），产生反射光束 1 和透射光束2，已知玻璃折射率为3，入射角为45（相应的折射角为24），现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O 点垂直于图面的轴线顺时针转过15，如图中虚线所示，则（B C）A光束 1 转过 15B光束 1 转过 30C光束 2 转过的角度小于15D光束 2 转过的角度大于152、如图

5、示：光从A 点射入圆形玻璃，并从B 点射出，若射出玻璃与射入玻璃的光线夹角为30,AB 弧所对的圆心角为120,下列说法正确的是：(C)A.在 A 点的入射角为30B.在 B 点的入射角为45C.玻璃的折射率为2D.玻璃的折射率为3解：光路图作，由于对称性，1=60 2=15 i=45 4=r=3=1/2 1=302 45入射光15O 1 2sin30sin45sinsinnii O A B =30 AOB=1201 3 i r 4 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 5 页 -3：如图，a 和 b 都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为，一细光束以入射角从 P点射

6、入，已知此光束由红光和蓝光组成，则当光束透过b 板后，（D）A传播方向相对于入射光方向向左偏转角B传播方向相对于入射光方向向右偏转角C红光在蓝光的左边D红光在蓝光的右边二计算题4：光屏 MN 和遮光板 PQ 彼此平行地竖直放置，它们相距10cm，遮光板 PQ上有一直径为1cm 的圆形透光孔ab，位于遮光板左侧20cm 处有一点光源S，如图示，在点光源S下方水平放置一块平面镜使点光源发出的光通过圆孔ab 后在光屏MN 上形成两个光斑，两个光斑外边缘上下距离为5.5cm，作图计算平面镜距点光源的竖直距离。解：作光路图，由相似关系AB=A1B1=1.5cm A1B=5.5cm BB1=4cm BB1

7、b SS1b SS1/BB1=SS 1/Aa=2 SS1=8cm h=1/2SS1=4cm 5:如图示，一束平行光照射在半径为R 的半圆柱形玻璃砖的圆柱面上，光线 a 是与一条半径重合的光线，该光线照射到圆心O 点与直径 AB夹角为 45，且刚好发生全反射请作图并确定出光线能从AB面射出的范围a b 左右P a O AB 45C S M N P Q a b A B h S名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 5 页 -答案；6:如图示，一不透明的圆柱形容器内装满折射率n=2的透明液体，容器底部正中央O 点处有一点光源S，平面镜MN 与底面成45角放置，若容器高为2dm，底面半径为（1+3）dm，OM=1dm，在容器中央正上方1dm 处水平水平放置一足够长的刻度尺，求光源S 发出的光经平面镜反射后，照射到刻度尺上的长度。（不考虑容器侧壁和液面的反射）解：作出光路图如图示：由几何关系得：M S=M S=1dm SP=3dm PQ=3dm 答案a O A B R22OC2dm 2.73dm 1dm S N M O AC=(1+)dm3名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 5 页 -