内容正文:
专题03 光路分析和角度计算
1、光的反射定律
(1)反射光线跟入射光线和法线在同一平面内;简称“三线同面”
(2)反射光线和入射光线分居在法线的两侧;简称“两线分居”
(3)反射角等于入射角,且反射角随入射角的增大而增大,减小而减小。简称“两角相等”
(4)反射时光路是可逆的。简称“光路可逆”
2、光的折射规律
(1)折射光线、入射光线和法线在同一平面内,简称“三线共面”;
(2)折射光线和入射光线分居法线两侧,简称“两线分居”;
(3)光从空气斜射入水或玻璃时,折射角小于入射角;巧记:在空气中,光与法线的夹角总大于在其它透明介质中光与法线的夹角。
(4)入射角增大(或减小)时,折射角也随着增大(或减小);
(5)当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变;
(6)在折射现象中,光路是可逆的。
方法 光路分析和角度的计算
此类题先根据光的反射定律和光的折射规律作出光路图,然后利用各角的大小之间的关系,列出式子或方程组求解。
一、填空题
1.如图,一束激光沿直线射到空水槽底部O点,形成一个光斑。向水槽中注入适量水后,水槽底部光斑移动到O点的 (选填“左”或“右”)侧。继续沿水槽壁缓慢注水,此过程中,折射角将 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
2.如图所示,装有水的长方体水槽水平放置,固定在左壁上的激光笔发出的一束红光射到水面上的O点,红光与水面夹角是45°,反射光射到右壁上的A点,折射光射到右壁上的B点,则A点到水面的距离 (填“大于”、“小于”或“等于”)B点到水面的距离;若A点往上移动,则水面 (填“上升”、“下降”或“不变”)(图中A、B未在图中标出)。
3.某条光线的入射角是20°角,此时反射光线与入射光线间的夹角是 °,当入射光线方向不变,让镜面转动10°时,反射光线与入射光线的夹角改变了 °。当光垂直于反射面入射时,反射角为 °。
4.如图所示,被固定好的激光源L发射的一束激光照射到容器中的水平液面上,入射角为α=45°,这束激光经液面反射后,照射到光电转换器M的D1点上,光电转换器M能够将接收到的光信号转换成电信号,从而指示出容器中液面的高度,经过一段时间,如果光信号由D1点移至D2点,已知D1D2之间距离为10cm,说明容器中的液面 (选填“升高”或“降低”)了 cm,此过程折射入水照到杯底的光点向 移。
5.有一光电控制液面高度和速度测量屏仪器,是通过激光在液面上的反射光线打到光电屏上来显示液面高度和下降或上升的速度,如图所示光路图,入射光与液面夹角为45度,当液面升高时,光电屏上的光斑S将向 移动(选填“左”或“右”);如果液面下降的速度为1.2cm/s,则S点移动速度为 cm/s。
6.在图中,一束光在空气和玻璃的界面处同时发生了反射和折射现象.由图中信息可知: 为界面, 为入射光线,折射角为 °;入射光线所在的介质是 (选填“空气”或“玻璃”)。
7.如图所示为光从空气射向玻璃时发生折射的光路图,由图可知,折射光线是 ,界面的 (选填“上”“下”“左”或“右”)侧是空气。
8.如图所示,MN是两种均匀介质的分界面,已知两种介质其中一种是空气.一束光从一种介质进入另一种介质,则入射角大小等于 度,其中界面MN的 (填“左”或“右”)侧是空气。
9.如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播时同时发生反射和折射的光路图上,其中 是入射光线(请用字母表示),折射角为 度。
10.如图所示,是光从空气斜射入玻璃的光路图,由图可知: 是法线; 是入射光线;界面的 侧是玻璃。
二、单选题
11.一束光线射到平面镜上,若要使反射光线与入射光线垂直,则反射角应为( )
A.45° B.30° C.0° D.90°
12.关于光的反射,下列说法正确的是( )
A.当光线垂直于平面镜入射时,入射角是90°
B.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
C.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增大5°
D.镜面反射遵守光的反射定律,漫反射不遵守光的反射定律
13.如图所示,若要使图中的反射光线射中墙壁的目标,以下操作不可行的是( )
A.平面镜竖直向下移动
B.平面镜水平向左移动
C.平面镜绕入射点时逆针旋转一定角度
D.入射点不变,入射光线顺时针转动一定角度
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