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几何光学的实际应用 高考试题中联系实际，特别是联系新科技和生活实际的应用性试题，都有一定的规律和特点，只要抓住了这些特点，应用所学的概念、规律和方法去认识实际问题中的物理情景，就能够建立正确的物理模型，从而顺利求解。(1999年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国卷）)[ ] A．将提前 B．将延后 C．在某些地区将提前，在另一些地区将延后 D．不变 解析：本题主要考查大气层对太阳光的折射。覆盖着地球的大气层自上而下疏密程度不同，越接近地球表面越稠密，折射率也越大。我们可以把地球表面的大气看作是由折射率不同的许多水平大气层组成的太阳光从一个大气层进入下一个大气层时，要折向法线方向，使光线发生弯曲，结果看到的太阳位置比没有大气层时要偏高一些 答案： B 例题2 (1999年普通高等学校招生全国统一考试物理（上海卷）) 7.5°角下射，而在A城正南方，与A城地面距离为L的B城，阳光恰好沿铅直方向下射。射到地球的太阳光可视为平行光。据此他估算出了地球的半径。试写出估算地球半径的表达式R=________。 解析：本题考查光的直线传播和应用数学知识解决实际问题的能力涉及物理光学、地理知识、数学立体空间结构、圆心角等，是一道以能力立意的好题。题目提供十分有用的背景资料由题干所给信息可以得知A城阳光与铅直方向成7.5°夹角，将射到地球的太阳光视为平行光，那么A、B对圆心的圆心角应为，B在A城正南方，又地面距离为L，即由数学知识知 。 注意：此题易错的地方是把铅直方向理解为垂直方向铅直方向指向地球球心，垂直方向当地水平面垂直 (A) 小孔成像 (B) 日食、月食 (C) 海市蜃楼 (D) 夏日雨后天空中常会出现彩虹 解析：本题比较简单，答案AB。举此例题的目的在于阐述海市蜃楼、虹和霓的形成原因。 海市蜃楼现象说明光在不均匀介质（密度不一样的各空气层）中会发生折射，以至于全反射现象。沙漠中，在沙面上方较高处的空气层比贴近沙面的空气层受热少，密度较大。这样，沙面上的空气形成了上密下疏的状况。远处景物射来的光线穿过着上密下疏的空气层时就要发生折射，入射角逐渐增大，当达到临界角时，就会发生全反射，应而看到远处景物的“倒影”，产生湖水的幻觉。海面上的“海市蜃楼”的形成过程也类似。 夏日雨后常常出现在天空中的彩虹，是由于太阳光射入空气中的小水珠而产生的折射、反射现象造成的。太阳光沿一定角度射入小水珠，经两次折射和一次全反射后射出水珠。在第一次折射后，太阳光已发生了色散，色散后的各色光在水珠里发生全反射，再折射出水珠。这时各色光与水平面的夹角是不相等的。红光与水平面的夹角最大，紫光夹角最小，其余色光介于两者之间。因此，地面上的人背着太阳向天空看，会看到外圈为红色，内圈为紫色的弧状彩虹。从外到内，颜色依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 实战例题 1. 大气中空气层的密度是随着高度的增加而减小的．从大气外射来束阳光，如图所示的四个图中，能粗略表示这束阳光射到地面的路径的是 [ ] 分析：由例题1的分析我们知道看到的太阳位置比要偏高一些2003年3月1日，美军空投传单向伊军宣传说，美国利用卫星可以将地面状况看得一清二楚。而伊方称，已在首都布满了对空激光炮（《华盛顿邮报》3月2日报道）。试问：伊方欲用激光器击毁位于地平线上方的空间站，则应将激光器 [ ] A. 瞄高些 B. 瞄低些 C. 沿视线直接瞄准 D. 若激光束是红色而空间站是蓝色的，则将瞄高些 分析：空间站反射太阳的光射向地球，通过地球大气层要发生折射，而激光器发出的光通过大气层射向空间站也要发生折射，根据光路可逆原理，二者的光路应该是相同的。因此A、B错。若空间站是蓝色的，则反射光也是蓝色的，它要比红色激光束的折射率大，由于地球周围大气层的折射率为越靠近地球折射率越大，故应瞄低些才能射中，D错。 答案：C 点评：本题需要我们掌握两个知识点： 1. 蓝光的折射率大于红光，故光线的偏折更大；(记忆下表) 2. 地球周围大气层越靠近地球其折射率越大。（参考例题1） 色光 红橙黄绿蓝靛紫 折射率 小大 偏向角 小大 频率 小大 速度 大小 3. 在我国古代学者沉括的著作《梦溪笔谈》中有如下记载：“若鸢飞空中，其影随鸢而移； 或中间为窗隙所束，则影与鸢遂相违，鸢东则影西，鸢西则影东。”意是说，若鹞鹰在空中飞翔，它的影子随鹞鹰而移动；如鹞鹰的影子中间被窗户孔隙所约束，影子与鹞鹰就作相反方向移动，鹞鹰向东则影子向西移，鹞鹰向西则影子向东移。这描述的是光的什幺现象?(　　　　 ) A.直线传播现象　　　　 B.折射现象 C.干涉现象　　　　　　 D.衍射现象 年普通高等学校招生全国统一考试物理（卷） Ａ．光纤通信利用光作为