人教版教材高中物理第三册光的色散 同步习题2.doc

用心爱心专心

光的色散同步练习
1．如图19—44所示，在方框内填上适当的光学元件，使光的传播方向如图所示，并完成光路图．出射光线的单箭头和双箭头，分别表示入射光线的两个边缘．

2．某三棱镜的横截面是一直角三角形，如图19—45所示，∠A＝90°，∠B＝30°，∠C＝60°．棱镜材料的折射率为n，底面BC涂黑，入射光沿着平行与底面的BC的方向射向AB面，经AB面和AC面折射后出射．

(1)求出射光线和入射光线延长线的交角；
(2)为使上述入射光线能从AC面射出，折射率n的最大值为多少?
3．一块半圆柱形玻璃砖放在空气中，如图19—46所示，一束白光从空气中沿着图示方向射入玻璃砖，经玻璃砖折射后在光屏P上形成由红到紫的彩色光带．当α角逐渐减小时，彩色光带的变化情况是：()

A．红光最先消失B．紫光最先消失
C．红光和紫光同时消失D．从左到右的色光排列为红一紫
参考答案
1．根据出射光线和入射光线的关系．反射光线和折射光线的特性，知(1)中放置三棱镜，(2)中放置两面平行的透明体，(3)中放置平面镜，(4)、(5)中放置两块平面镜或者全反射棱镜，如图19—96所示．(点拨：要能正确熟练的填出光学元件，除了仔细地分析光线的特征以外，对每一个光学元件的反射、折射特点在平时也要熟练的掌握．我们主要掌握的光学元件是：单块平面镜、两块互相平行的平面镜、两块互相垂直的平面镜、三棱镜、全反射棱镜、玻璃砖．希望大家在平时的学习中要注意积累．)

2．(1)；(2)．(点拨：如图19—97所示，设光在AB面上入射角为i，折射角为α，因入射光线平行BC，故i＝60°，由折射定律得，

设光线射到AC面上的入射角为β，折射角为i，由几何关系得α+β＝90°，因此：

．
∴AC面上的出射光线与AB面上的入射光线延长线间的夹角．
(2)要求光线能从AC面上射出，折射角r≤90°，即应该有sinr≤1，即．）
3．B、D(点拨：不同颜色的光在同一种介质中传播时速度不同，频率越高，速度越小，对介质的折射率越大，从介质射向空气时全反射的临界角越小，这是分析此题的要点．由于可见光中红光的频率最低，紫光的频率最高，所以红光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大，这就保证了光从AB面射出后在光屏P上排列成的彩色光带的排列情况是：红光在左侧，紫光在右侧．随着α的逐渐减小，各种色光在从AB面射出玻璃砖时的入射角逐渐增大，考虑到紫光的频率最高，从介质射向空气时发生全反射的临界角最小，所以可以判断：各种色光射向AB面时，逐渐增大的入射角率先到达并超过紫光的临界角，即紫光最先在AB面处发生全反射现象而在光屏P上消失．综上所述：选择B、D．)