光学综合一几何光学.docx

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1、光学综合一---几何光学班级姓名座号_______一、选择题（均为多选）1、如图所示，足够长的平行玻璃砖厚度为d，底面镀有反光膜CD，反光膜厚度不计，一束光线以45°的入射角由A点入射，经底面反光膜反射后，从顶面B点射出(B点图中未画出)。已知该光线在玻璃砖中的传播速度为c，c为光在真空中的传播速度，则A．平行玻璃砖的折射率为B．入射点A与出射点B之间的距离为C．平行玻璃砖的全反射临界角为30°D．为了使从A点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，则底面反光膜CD长度至少2d2、如图，将黄色平行光束从半圆柱体的矩形表

2、面垂直射入，部分圆形柱面有光线射出．已知，透明半圆柱体对黄光折射率为n＝2，半径为R＝1m，长为L＝2m，不考虑二次反射，则A．黄光从空气射入半圆柱体速度变小B．黄光从空气射入半圆柱其光子能量变小C．有黄光从圆形柱面射出部分的区域面积S＝πm2D．若只将黄光换成蓝光，有光线从圆形柱面射出部分的面积将增大二、计算题3、学校水平地面上两幢相同高度的教学楼A和B相距较近，白天B楼对A楼有阳光遮挡，某时刻沿B楼楼顶边缘照射的太阳光恰好落在A楼的C点，已知C与A楼楼顶的高度差为h＝6m，A与B楼间距为d＝18m，截面如图所示

3、。在B楼楼顶边缘安置一个底面为扇形的柱状透明物，扇形的半径为R＝m、圆心角为150°，圆心在楼顶边缘，扇形柱体的一个侧面紧贴竖直墙壁，这样就可以使A楼C点下方一定区域在此时获得光照。求安装了上述透明体后可使此时刻的太阳光最大能到达C点正下方多大距离处？(可将太阳光当做平行单色光处理，且光在该透明体中的折射率为n＝，结果可用根式表示)4、一个透明圆柱体的半径为R，其横截面如图所示，AB是一条直径，一束平行单色光沿AB方向射向圆柱体，该圆柱体的折射率为。若有一条入射到P点的光线(P点图中未标出)，经折射后恰好到B点，设

4、光在真空中的速度为c。求：(1)该入射光线射入圆柱体的入射角i;(2)光在圆柱体介质中，由P点运动至B点所用的时间t。5、如图所示，水面下方有一个点光源S，在水面上有一艘截面可看成长方形的船，船的最左端到光源的水平距离为l，已知从距船处的水面射出的光线恰好照亮船头标志物A，此束光线到达A之前在水中和空气中传播的时间之比为2∶1，若船后退，则水面恰好出现完整的圆形透光区域，不考虑光线的多次反射，试求：(1)水的折射率n；(2)船露出水面的高度h。6、如图所示，一柱体玻璃砖的横截面由一直角三角形和一半径为R的半圆组成，

5、三角形中∠A＝30°，BC边为半圆的直径。现让一单色细激光束从AB边的中点D沿与AC平行的方向射入玻璃砖，激光束在AC面上的E点(图中未画出)发生全反射后，刚好能垂直于BC进入半圆区域，在半圆上的F点(图中未画出)发生折射进入空气中，再沿直线到达AB延长线上的G点(图中未画出)。已知光在真空中的速度为c，求：(1)该玻璃砖对该激光束的折射率n；(2)该激光束从D点到G点的传播时间t。7、如图所示，AOB为扇形玻璃砖，一细光束照射到AO面上的C点，入射角为60°，折射光线平行于BO边，圆弧的半径为R，C点到BO面的距

6、离为，AD⊥BO，∠DAO＝30°，光在空气中传播速度为c，求：(1)玻璃砖的折射率及光线在圆弧面上出射时的折射角；(2)光在玻璃砖中传播的时间。8、长度为20cm柱状透明工艺品由折射率为的材料构成，其横截面AOB形状如图所示，侧边AO、BO边长均为3cm，夹角为60°，底边AB为半径为R的一段圆弧，其对应的圆心角也为60°。单色平行光束沿与OA面成45°角的方向斜向下射向整个OA侧面，折射进入该柱状介质内，求：(1)光线射到OA面时折射角的大小；(2)从下部观察，AB所在底面透光的面积(二次反射光线很微弱，忽略不

7、计)。9、如图所示为某玻璃砖的截面图，ABCE部分为梯形，AB垂直于上、下两底。CD是ED圆弧所在圆的直径，O为圆心，直径CD长为d，∠ECO＝60°，一束单色光从AB的中点斜射入玻璃砖，在AE面上刚好发生全反射，经AE面反射后反射光刚好垂直平分CE，求：(1)光在AB面的入射角的正弦值及玻璃对该单色光的折射率；(2)光在玻璃砖中运动的时间。(已知光在真空中的传播速度为c)参考答案：1、答案　ABD解析　n＝＝，则n＝＝，解得β＝30°，则xAB＝2dtanβ＝dsinC＝，则C＝45°，则LCD＝2dtanC＝2

8、d2、答案　AC解析　由v＝，黄光从空气进入半圆柱体速度变小，故A正确；由于频率不变，故光子能量不变，故B错误；在半圆面上发生全反射时，sinθ＝，临界角，θ＝30°＝，由几何知识，照亮面积S＝2RθL＝πm2，故C正确；若换成蓝光，全反射临界角变小，射出的面积S＝2RθL也变小，故D错误．3、如图设太阳光与水平夹角为θ，tanθ＝得θ＝30°(2分)光线在