内容正文:
第七十六讲:几何光学
一、单选题
1.2023年6月12日傍晚,我市局部地区一场阵雨过后,雨过天晴,天空出现了一幅壮丽景观。路人纷纷驻足观望,这就是大家熟知的两道七彩桥—虹和霓。从物理学角度看,虹和霓的形成主要与太阳光的下列现象有关( )
A.光的衍射 B.光的干涉 C.光的折射和反射 D.光的偏振
2.绿光在水中波长和紫光在真空波长相等,水对绿光折射率( )
A.水对紫光折射率略小于 B.绿光与紫光频率比
C.绿光与紫光在真空波长比 D.绿光在真空速度大于紫光的
3.如图将一根筷子竖直插入装有水的圆形玻璃杯中,从图中视角方向观察到筷子水中的像与筷子位置发生了侧移,下列判断正确的是( )
A.像发生侧移是因为水中筷子反射的光在玻璃壁处发生了全反射
B.如将筷子放在圆形玻璃杯的中心轴上,也能看到筷子的像侧移
C.如将筷子放在圆形玻璃杯中心轴的左侧,则筷子在水中的像向左侧移
D.如将筷子沿所在直径向左侧移动,筷子在水中的像会一直在筷子的右侧
4.一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a、b两束单色光,其传播方向如图所示。设a、b在玻璃中的速度分别为和,在玻璃中的波长分别为和,则( )
A., B.,
C., D.,
5.如图所示,某L形透明材料的折射率。现沿AB方向切去一角,AB与水平方向的夹角为θ。为使水平方向的光线射到AB面时不会射入空气,则θ的最大值为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,是光在真空和某介质的界面上发生偏折的现象,光在真空中的传播速度是,下列说法不正确的是( )
A.介质的折射率是1.73 B.光是从真空射入介质
C.光在介质中的传播速度约为 D.反射光线与折射光线的夹角是90°
7.如图所示,一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b,若两束单色光是红光和绿光,该玻璃对单色光a、b的折射率分别为、,则( )
A.a为绿光,b为红光, B.a为红光,b为绿光,
C.a为绿光,b为红光, D.a为红光,b为绿光,
8.如图所示,一束单色光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边上,在玻璃砖与空气的界面上发生反射和折射,入射角为,折射角为。下列说法正确的是( )
A.折射光的亮度与入射光的亮度相同 B.反射光的亮度总是与入射光亮度相同
C.若增大入射角,则折射角将减小 D.若增大入射角,则折射光有可能消失
9.如图是横截面为直角三角形的匀质玻璃砖,∠B = 30°,AB边长为L。一细束单色光从真空中由AC边的中点D垂直AC边射入该玻璃砖,第一次到达AB边时恰好不从AB边射出,则该玻璃砖对该单色光的折射率为( )
A.2 B. C. D.
10.为观察光的传播现象,一同学用半圆柱形玻璃砖进行实验,其横截面如图所示,此时底面与右侧竖直光屏平行。一束白光从玻璃砖左侧垂直于射到圆心上,在光屏上点出现白色亮斑,使玻璃砖底面绕逆时针缓慢旋转,观察到屏上的白色亮斑在偏离点的同时变成下紫、上红的彩色光斑。随着角缓慢变大,下列说法正确的是( )
A.折射光斑在竖直屏上向上移动 B.红光在玻璃砖中传播速度最大
C.彩色光斑沿光屏向上移动,紫光最先消失
D.彩色光斑沿光屏向下移动,红光最先消失
11.如图所示,一束由两种单色光混合的复色光沿PO方向射向一上下表面平行的厚玻璃砖的上表面,得到三束平行光线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,若玻璃砖的上下表面足够宽且下表面有反光薄膜,下列说法正确的是( )
A.在玻璃中,光束Ⅱ的速度大于光束Ⅲ的速度 B.光束Ⅲ的频率大于光束Ⅱ的频率
C.改变角,光线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ不再平行 D.光束Ⅰ为复色光,光束Ⅱ、Ⅲ为单色光
12.水面上漂浮一半径为R=0.25m的圆形荷叶,一条小蝌蚪从距水面的图示位置处沿水平方向以速度v=0. 05m/s匀速穿过荷叶,其运动的轨迹与荷叶径向平行,已知水的折射率为,则在小蝌蚪穿过荷叶过程中,在水面之上看不到小蝌蚪的时间为( )
A.3s B.4s C.5s D.6s
13.如图所示,ABC是顶角为的等腰三棱镜的横截面,两束相同的单色光a和b分别从AB边上的O点以相等的入射角θ射入棱镜,OC为法线,a、b光线均位于ABC的平面内,且a光恰好垂直AC射出棱镜。已知该单色光在棱镜内的折射率为,不考虑没有发生全反射光线的二次反射,则下列说法正确的是( )
A.两束光的人射角大小为 B.b光能从BC面上射出
C.b光离开棱镜时的出射光线相对入射光线的方向偏转了
D.仅增大入射角),a光可能不会从AC面上射出
14.如图所示是一玻璃球体,其半径为R,О为球心,AB为水平直径。M点是玻璃球的最高点,来自B点的光线BD