光的色散同步练习
1、隔着三棱镜看物体,看到的是物体的___像(填实或虚),像与物相比将向______偏移.
2、如图所示,入射光线Ⅰ经45°的直角三棱镜折射,反射后,沿着与入射光相反的方向射出,如图中光线Ⅱ所示,现将棱镜顺时针方向转过一个小角,如图虚线所示,则( )
A、出射光线应与光线Ⅰ平行
B、出射光线也顺时针方向转过角
C、出射光线逆时针方向转过角
D、出射光线顺时针方向转过2角.
3、在水底同一深度处并排放置着红、绿、紫、三只球,人在水面正上方竖在俯视,感觉最浅的球是( )
A、红色球 B、绿色球 C、紫色球 D、一样深浅
4、用薄玻璃片制成一个密闭而中空的三棱镜放入水中,当一束白光从其一个侧面斜射入并通过三棱镜时,下述正确的是( )
A、各色光都向底面偏折
B、各色光都向顶角偏折
C、紫光的偏向角比红光大
D、紫光的偏向角比红光小
5、如图所示的等腰直角棱镜,一束白光垂直于AC边入射,入射点为O,若让白光束以O为轴,顺时针转动,则从AB进首先射出的光线是__________色光.
6、一束白光从顶角为 三棱镜一边经过较大的入射角,射入并通过三棱镜后,在屏幕P上可以得到彩色的光带,如图所示,在入射角逐渐减小到零的过程中,假如最后屏幕上的彩色光带先后全部消失,则:( )
A、红光最先消失,紫光最后消失
B、紫光最先消失,红光最后消失
C、紫光最先消失,黄光最后消失
D、红光最先消失,黄光最后消失
7、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.
8、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
9、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、虚,顶角 2、A 3、C 4、BC 5、红 6、B
7、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.)
8、 (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
9、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.)