专题14 3-4光学-十年高考物理试题分类解析（全国Ⅱ卷）【2019原创资源大赛】

全国2卷十年高考物理试题分类解析：3-4光学 2018年第34（2）题 34.（2）（10分）如图，是一直角三棱镜的横截面，，，一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出。EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点。不计多次反射。 （i）求出射光相对于D点的入射光的偏角； （ii）为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？ 【解答】34．（2）（ⅰ）光线在BC面上折射，由折射定律有 ① 式中，n为棱镜的折射率，i1和r1分别是该光线在BC面上的入射角和折射角。光线在AC面上发生全反射，由反射定律有i2=r2② 式中i2和r2分别是该光线在AC面上的入射角和反射角。光线在AB面上发生折射，由折射定律有 ③ 式中i3和r3分别是该光线在AB面上的入射角和折射角。 由几何关系得i2=r2=60°，r1=i3=30°④ F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为 δ=（r1–i1）+（180°–i2–r2）+（r3–i3）⑤ 由①②③④⑤式得δ=60°⑥ （ⅱ）光线在AC面上发生全反射，光线在AB面上不发生全反射，有 ⑦ 式中C是全反射临界角，满足 ⑧ 由④⑦⑧式知，棱镜的折射率n的取值范围应为 ⑨ 【解析】为什么由几何关系得i2=r2=60°，r1=i3=30°④ 看下图：因为D恰好是CG的中点，所以 ，因为∠C=300，所以 ，又∠DGE=∠B=600,所以三角形DGE为等边三角形，所以 ， 。因EF∥CB，所以 。 为什么F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为 δ=（r1–i1）+（180°–i2–r2）+（r3–i3）⑤ 把D点移到F点位置，如下图 从上图可以看出：D点的出射光线对于D点的入射光的偏角为（r1–i1），AB的法线比CD的法线的偏角为（180°–i2–r2），F点的出射光线对于F点的入射光的偏角为r3–i3，所以F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为δ=（r1–i1）+（180°–i2–r2）+（r3–i3）。 2017年第34题 34．［物理——选修3–4］（15分） （1）（5分）在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是______