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光的折射与色散试题答案
一、选择题
1.光的折射现象是指光从一种介质进入另一种介质时,其传播方向发
生改变的现象。以下哪种情况不会发生光的折射?
A.光从空气进入水中
B.光从水中进入空气
C.光从玻璃进入水中
D.光在同一介质中传播
答案:D
2.色散是指光通过透明介质时,不同波长的光因折射角不同而发生分
离的现象。以下哪种现象不是色散造成的?
A.雨后出现的彩虹
B.通过三棱镜看到的彩色条纹
C.阳光通过窗户形成的光斑
D.通过水滴看到的七色光
答案:C
3.折射定律指出,入射光线、折射光线和法线都在同一平面内,且入
射角和折射角的正弦之比为常数。这个常数称为什么?
A.折射率
B.入射率
C.反射率
D.透射率
答案:A
4.在光的色散中,哪种颜色的光在通过介质时折射角度最大?
A.红色光
B.橙色光
C.黄色光
D.紫色光
答案:D
5.以下哪个实验装置最适合观察光的折射现象?
A.三棱镜
B.凸透镜
C.平面镜
D.凹面镜
答案:B
二、填空题
1.当光从空气斜射入水中时,光线会向__________偏折,这是因为光
在不同介质中的__________不同造成的。
答案:法线;传播速度
2.彩虹的形成是由于阳光通过悬浮在空气中的细小水珠时,光线发生
反射和__________,从而产生色散现象。
答案:折射
3.折射率是表示光在两种介质之间传播时,折射程度的一个量,其计
算公式为__________。
答案:答案:
4.在光的色散实验中,通常使用三棱镜来分解白光,因为三棱镜的
__________特性可以使得不同波长的光产生不同的折射角。
答案:折射
5.当光线从一种介质垂直射入另一种介质时,其传播方向__________,
即不会发生折射。
答案:不变
三、简答题
1.请简述光的折射现象及其产生的条件。
答:光的折射现象是指光在不同介质界面上传播时,由于光速的变化
导致传播方向发生改变的现象。产生的条件是光从一种介质斜射入另
一种介质,且两种介质的折射率不同。
2.解释色散现象,并给出一个日常生活中的色散实例。
答:色散现象是指由同一种介质或不同种介质对不同波长的光具有不
同折射率的现象。日常生活中的实例是雨后出现的彩虹,它是由于阳
光通过雨滴时发生折射、反射和再次折射而形成的,不同颜色的光因
为折射角不同而在天空中形成彩色的圆弧。
3.什么是折射率?它与介质的哪些性质有关?
答:折射率是一个无量纲的数值,表示光在真空中的速度与在某种介
质中的速度之比。它与介质的密度、分子结构以及电子排布等性质有
关。
四、计算题
1.一束光从折射率为1.2的介质斜射入空气,已知入射角为30°,求
折射角。
解:根据折射定律,n1*sini=n2*sinr,其中n1为初始介质
的折射率,n2为空气的折射率(约为1),i为入射角,r为折射角。
代入数据得:
1.2*sin(30°)=1*sinr
sinr=1.2*0.5
sinr=0.6
r=arcsin(0.6)≈36.87°
所以折射角约为36.87°。
2.已知光在某种介质中的折射率为1.5,求光在该介质中相对于真空
中的速度。
解:折射率n的定义为n=c/v,其中c是光在真空中的速度(约为
3*10^8m/s),v是光在介质中的速度。根据题意,n=1.5,代入
公式得:
v=c/n=(3*10^8m/s)/1.5≈2*10^8m/s
所以光在该介质中的速度约为2*10^8m/s。
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