第十四章:光学重点难点诠释………………04典型例题剖析………………07适时仿真训练………………11重点难点诠释跟踪练习1如图所示,PQ⊥MN,其中一个为界面,一个为法线,光线在空气和介质的分界面上同时发生反射和折射的三条光线为a、b、c.由图可知为界面,为入射光线,为折射光线,该介质的折射率为n=.[答案]MNca[解析]因反射光线与入射光线位于法线两侧,折射光线与入射光线位于法线两侧,故入射光线必为c,反射光线必为b,折射光线必为a,可见MN为界面,PQ为法线.由折射率的定义式可知:230sin45sinsinsin21n2跟踪练习2如下图所示,一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气,在界面上的入射角为45°.下面四个光路图中,正确的是()重点难点诠释[解析]光从玻璃射入空气时发生全反射的临界角为C,则而入射角为45°,sin45°=∴sinCsin45°∴C45°所以光从玻璃内射向空气时发生全反射,故A正确.重点难点诠释[答案]A321sinnC22典型例题剖析例2由某种透明物体制成的等腰直角棱镜ABO,两腰都为16cm,且两腰与Ox和Oy轴相重合,如图所示.从BO边的C点注视A棱,发现A棱的位置在D点,在C、D两点插上大头针,测出C点的坐标为(0,12),D点的坐标为(9,0),由此可算出该透明物质的折射率为()A.n=4/3B.n=5/4C.n=3/2D.n=6/7[解析]准确画出光路图,找出入射角和折射角,由折射率定义式求解.典型例题剖析[答案]A依题意,由于光的折射现象,A的像生成于D,可作出光路图如图所示,由几何关系有:故,故A对.8.091212sinsin22CDOCODCi6.0sinsinACOCCAOr34sinsinrin典型例题剖析例4如图所示,空心透明球壳折射率为n,内外半径分别为a、b,内表面涂有吸光物质,将射到内表面的光线完全吸收.当一束平行光线射向此球时,被吸收掉的光[解析]光线经球壳外表面折射后,除正中间一条光线①外,其余光线均会有不同程度的偏折,越到边缘的光线,偏折越厉害,现在的关键是要确定被吸收的最边缘的光线.abbarrinsinsinsin且束截面积为多大?(指这部分光进入空心球以前的横截面积)(1)如果球壳较厚,较大,被吸掉的最边缘的光线其折射光线刚好与内表面相切.如图甲所示的第②条光线典型例题剖析被吸光束截面半径为R=bsini=b×n×sinr=an所以被吸光束截面积为S=πR2=πn2a2.(2)若球壳空心区域的半径a变大,球壳变薄,吸光面积变大,若球壳内表面与图中光线③的折射光线相切,如图乙所示,此时此时吸光截面积为S=πb2若内半径a再变大,n,吸光截面积不再增大,仍为πb2.综上所述,当n,吸光截面积为πn2a2,当≤n时,吸光截面积为S=πb2.[答案]当n时,S=πn2a2当≤n时,S=πb2nabnribari得由sinsin,sin,90ababababab2.[答案]BD适时仿真训练1.[答案]C3.[答案]1.3