光的直线传播知识点题库

1993年2月4日，俄罗斯利用“进步M15号”货运飞船成功地进行了人造小月亮实验，它用直径为20m的伞状反射镜反射阳光，将宽为4km ， 2﹣3倍满月亮度的光带扫过欧洲好几个国家，上述实验中（）

A . 太阳是光源 B . 人造小月亮是光源 C . 太阳和人造小月亮都是光源 D . 太阳和人造小月亮都不是光源

判断下列哪一组都是光源（）

A . 电池和荧火虫 B . 电池和烛焰 C . 荧火虫和月亮 D . 荧火虫和烛焰

关于光源下列说法中不正确的是（）

A . 能发光的物体叫做光源 B . 凡有光线射出的物体叫做光源 C . 太阳和水母属于天然光源 D . 发光的灯泡、燃烧的火把属于人造光源

太阳、月亮、烛焰、镜子中，属于光源的有那些？太阳的热主要以什么样的形式传到地球，太阳光照在人身上感到暖和？说明光具有什么？，验钞机应用了什么能使荧光物质发光的性质？

太阳、月亮、红宝石，其中属于光源的是．一束太阳光通过三棱镜，光屏上会得到七彩光带，这种现象叫做光的，七种色光中光偏折程度最大．

（1）一列沿x轴负方向传播的简谐横波，波源在d点，t时刻的部分被形图象如图所示，已知该波的周期为T，a、b、c、d为沿波传播方向上的四个质点，则下列说法中正确的是．

A . 在t时刻，质点a沿y轴正方向运动 B . 在t时刻，质点c的速度达到最小值 C . 在t+2T时，质点d的加速度达到最大值 D . 从t到t+ $\text{[math]}$ 时间内，质点d通过的路程为0.35m E . t时刻后，质点a比质点b先回到平衡位置
（2）由某种材料制成的直角三角形棱镜，折射率n₁=2，AC边长为L，∠C=90°，∠B=30°，AB面水平放置。另有一半径为 $\text{[math]}$ ，圆心角90°的扇形玻璃砖紧贴AC边放置，圆心O在AC中点处，折射率n₂= $\text{[math]}$ ，如图所示。有一束宽为d的平行光垂直AB面射入棱镜，并能全部从AC面垂直射出。求：

（Ⅰ）从AB面入射的平行光来宽度d的最大值：

（Ⅱ)光从OC面垂直射入扇形玻璃砖后，从圆弧面直接射出的区域所对应的圆心角。

如图甲所示的光学仪器，是被广泛用来进行图形翻转的“道威棱镜”示意图。棱镜的横截面OABC是底角为45°的等腰梯形，高为a，上底AB边长为2a，下底OC边长为4a、已知棱镜材料的折射率n= $\text{[math]}$ ，真空中光速为c、

（1）一束光线平行AB从OA边射入棱镜，如图乙，请论证OC面是否有光线射出棱镜。
（2）一束光线垂直OC边射入棱镜，如图丙，求该光束在棱镜中的传播时间t。

圆形平底薄壁玻璃碗中盛有水。玻璃碗的俯视图如图甲所示，其前视图如图乙所示，图中 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 为圆弧，半径为R，对应的圆心角 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 为直线。现用一支激光笔发出一束红色激光垂直水面照射，入射点可沿着直径 $\text{[math]}$ 移动。已知水和玻璃的折射率同为 $\text{[math]}$ ，若激光进入水中后，只考虑的首次反射和折射，则以下说法中正确的是（）

A . 激光在水中的速度为 $\text{[math]}$ B . 激光不可能从圆弧面射出 C . 若激光从O点射入，从 $\text{[math]}$ 边射出，所需时间为 $\text{[math]}$ D . 激光能从圆弧面射出的圆弧长度为圆弧总长度的 $\text{[math]}$

光以60°的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直。(真空中的光速c=3.0×10⁸ m/s)

（1）画出折射光路图；
（2）求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度；
（3）当入射角变为45°时，折射角多大?
（4）当入射角增大或减小时，玻璃的折射率是否变化?说明理由。

如图所示，一细光束通过玻璃三棱镜折射后分成a、b、c三束单色光，则关于这三束单色光下列说法正确的是 ( )

A . 单色光a的频率最大 B . 单色光c在玻璃中的传播速度最大 C . 三束单色光从玻璃射向空气时发生全反射的临界角，单色光a的最大 D . 通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距，单色光c的最大

2018年9月23日，“光纤之父”华裔科学家高锟逝世，他一生对社会最大的贡献是研究光导纤维。光纤在弯曲的地方弧度不能太大，如图模拟光纤通信，将直径为d的圆柱形玻璃棒弯成 $\text{[math]}$ 圆环，已知玻璃的折射率为 $\text{[math]}$ ，光在真空中的传播速度为c，要使从A端垂直端面入射的光线能全部从B端射出。求：

（1）圆环内径R的最小值；
（2）在(1)问的情况下，从A端最下方入射的光线，到达B端所用的时间。

已知某红宝石激光器发出的激光由空气斜射到折射率n= $\text{[math]}$ 的薄膜表面，入射时与薄膜表面成45°角，如图所示。真空中的光速c=3.0×10⁸ m/s。

（1）求从O点射入薄膜中的光的折射角及速率。
（2）一般认为激光器发出的是频率为ν的“单色光”，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率ν是它的中心频率，它所包含的频率范围是Δν(也称频率宽度)，如图，单色光照射到薄膜上表面a，一部分光从上表面反射回来(这部分光称为甲光)，其余的光进入薄膜内部，其中的一小部分光从薄膜下表面b反射回来，再从上表面折射出去(这部分光称为乙光)，甲、乙这两部分光相遇叠加而发生干涉，称为薄膜干涉，乙光与甲光相比，要在薄膜中多传播一小段时间Δt。理论和实践都证明，能观察到明显稳定的干涉现象的条件是：Δt的最大值Δt_m与Δν的乘积近似等于1，即只有满足Δt_m·Δν≈1才会观察到明显稳定的干涉现象。若该激光频率ν=4.32×10¹⁴ Hz，它的频率宽度Δν=8.0×10⁹ Hz，试估算在如图所示的情况下，能观察到明显稳定干涉现象的薄膜的最大厚度d_m。

顶角为30^°的直角三角形玻璃砖与内径为R、外径为2R的环形玻璃砖由同种材料制成，它们按如图所示放置。一束单色光沿与法线成45^°的AB方向从B点射入三角形玻璃砖经折射后从C点垂直射入环形玻璃砖，已知 $\text{[math]}$ （O为环形玻璃砖的圆心），光在真空中的传播速度为c、求

（1）这种材料对该单色光的折射率n；
（2）该单色光在环形玻璃砖中的传播时间t。

下列关于光的说法中正确的是( )

A . 光的干涉现象和光的衍射现象都说明光具有波动性 B . 光从一种介质射向另外一种介质，只要入射角满足条件，光就可以在界面上发生全反射 C . 在同一种介质中，频率越高的光，传播速度越大 D . 下雨后，我们会在漂有污油的水坑中见到彩色条纹，这是由于光的干涉形成的 E . 介质的折射率是由介质本身决定的，与入射角无关

现有一三棱柱工件，由透明玻璃材料组成，如图所示，其横截面ABC为直角三角形，ACB=30°，AB面镀有水银。现有一条光线沿着截面从AC边上的O点以45°的入射角射入工件，经AB面反射后光束沿原光路返回。其中CO= $\text{[math]}$ AC=l，光速为c。求：

（1）玻璃对该光的折射率；
（2）光在三棱镜中的传播时间。

如图所示，a、b两束相互平行的单色光，以一定的入射角照射到上下面平行的玻璃砖上表面，经玻璃砖折射后会聚成一束复色光c，从玻璃砖下表面射出，下列说法正确的是（）

A . 玻璃砖对a光的折射率比对b光的大 B . 增大入射角，a光在玻璃砖下表面可发生全反射 C . a光在玻璃砖中发生全反射的临界角大于b光 D . a光在玻璃砖中传播的速度大于b光

两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ₁、θ₂ ，已知θ₁>θ₂ ，用n₁、n₂分别表示水对两单色光的折射率，v₁、v₂分别表示两单色光在水中的传播速度，则（）

A . n₁﹤n₂、v₁﹤v₂ B . n₁﹤n₂、v₁﹥v₂ C . n₁﹥n₂、v₁﹤v₂ D . n₁﹥n₂、v₁﹥v₂

“道威棱镜”是一种常见的光学仪器，其横截面是底角为45°的等腰梯形，如图所示。现有一与CD边平行的单色细光束从A点射入棱镜AD面，经棱镜折射后恰好到达C点。已知上底AB边长为a，棱镜的折射率 $\text{[math]}$ ，光在真空中的传播速度为c，求该细光束从A点传播到C点的时间。

如图所示，两束相同频率的色光a、b，以不同光路射入长度足够长厚度为d的平行玻璃砖，已知a光束入射角 $\text{[math]}$ ， a光束进入玻璃后折射光线与玻璃砖边界的夹角 $\text{[math]}$ ， b光束垂直玻璃砖入射，真空中光速 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（）

A . 光束b在玻璃砖中的折射率为1 B . 改变光束a的入射角，其折射光线穿过玻璃砖最长路程为 $\text{[math]}$ C . 该玻璃砖对a光束的折射率为 $\text{[math]}$ D . 图示光束a在该玻璃中传播的速度为 $\text{[math]}$

如图甲所示，真空中的半圆形透明介质，半径为R，圆心为O，其对称轴为OA，一束单色光沿平行于对称轴的方向射到圆弧面上。光线到对称轴的距离为 $\text{[math]}$ ，经两次折射后由右侧直径面离开介质。已知该光线的入射角和出射角相等，真空中的光速为c。求：

（1）透明介质的折射率n；
（2）单色光在介质中传播的时间t；
（3）如图乙所示，将透明介质截取下半部分OAB，用黑纸覆盖OB。用该单色光平行于横截面，与界面OA成30°角入射，若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，求圆弧AB上有光射出的弧长L。（取 $\text{[math]}$ ）

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