猜想1:“偏折比”与液面的高度有关;
猜想2:“偏折比”与液体的种类有关;
猜想3:“偏折比”与入射光的颜色有关。
(1)小华认为猜想1是错误的,其理由是
(2)为了验证猜想2,小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示,油的高度小于水的高度,杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合,对比可知:在相同条件下,油对光的“偏折比”
(3)为了探究猜想3,小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光,杯底光斑位置如图丙所示,则
(4)根据小明的操作和计算结果,小华认为,应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角和光线在介质中与法线的夹角之比”。经过对多组不同玻璃砖的实验,测得数据如表:
玻璃砖A | 玻璃砖B | 玻璃砖C | |||||||
光线在空气中与法线夹角 | 30.0° | 45.0° | 60.0° | 30.0° | 45.0° | 60.0° | 30.0° | 45.0 | 60.0° |
光线在玻璃中与法线夹角 | 22.0° | 32.0° | 40.5° | 17.0° | 24.4° | 30.4° | 20.0° | 289* | 363 |
1.36 | 1.41 | 1.48 | 1.76 | 1.84 | 1.97 | 1.50 | 1,58 | 1.65 |
(5)通过对比可以发现:光线在空气和介质中与法线的夹角一定时,光线无论从介质射向空气还是从空气射向介质,
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据相关调查,我国中学生近视率已高达60%以上,厚重的眼镜让人感到不适.形状相同的镜片中心与边缘的厚度差跟近视度数、镜片的折射率有关.度数越大、折射率越小的镜片厚度差越大.
折射率为光在真空(因为在空气中与在真空中的传播速度差不多,所以一般用在空气的传播速度)中的速度与光在该材料中的速度之比.材料的折射率越高,使入射光发生折射的能力越强,光的传播方向改变就越大.当光从折射率小的物质进入折射率大的物质时,折射光线会偏向法线.
(1)如下图所示,甲乙两种物质中折射率较大的是
(2)如下图所示,如果丙物质折射率小于丁物质,则下列光路正确的是
(3)不同材料的折射率与该材料中的光速
(4)如下图所示的制作的近视度数相同、中心厚度相同的眼镜中,所用材料折射率大的是
(5)若下图所示的中心厚度相同近视眼镜是由相同材料制作的,则眼镜度数大的是
(1)如图所示是“探究光的反射定律”的实验装置:
①如图乙所示平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板,能绕垂直于的轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。实验时,从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为光在光屏上发生了
②如图丙所示,将纸板右半部分绕向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了:
(2)如图甲,小明将一束激光射至点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将
入射角α | 0° | 10° | 20° | 30° | 40° | 41.2° | 41.8° | 42° |
折射角β | 0° | 15.2° | 30.9° | 48.6° | 74.6° | 81° | 90° | / |
反射能量 | 5% | 7% | 26% | 43% | 77% | 84% | 100% | 100% |
①分析上表中的光从玻璃斜射向空气时,反射能量与入射角大小的关系可知:光从玻璃斜射向空气时,
②根据光的折射规律,请猜想当光从空气斜射向玻璃时,
表一:光从空气斜射入水中
序号 | 1 | 2 | 3 |
入射角α/° | 20 | 40 | 60 |
折射角γ/° | 15 | 25 | 40 |
表二:光从水中斜射入空气中
序号 | 1 | 2 | 3 |
入射角α/° | 40 | 15 | |
折射角γ/° | 60 | 40 | 20 |
(1)表二中有一个数据被遮挡住看不到,请综合分析两个表格中的数据,判断出这个数据应该是:
(2)如果小明在探究光从空气斜射入水中折射特点时,完成了第4次实验,入射角是30°,折射角可能是
A.10° B.20° C.25° D.45°
如果让一束激光从某种玻璃中射向空气(如图一所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光线消失(如图二所示),只存在入射光线与反射光线,这种现象叫做光的全反射,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射;
(3)当光从空气射向玻璃,
(4)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图三所示),请在图中完成这束入射光的光路图
表1
入射角α | 15° | 30° | 45° | 60° |
反射角β | 15° | 30° | 45° | 60° |
折射角γ | 11.3° | 22.1° | 35.4° | 40.9° |
表2
入射角α | 15° | 30° | 45° | 60° |
反射角β | 15° | 30° | 45° | 60° |
折射角γ | 9.9° | 19.5° | 28.1° | 35.3° |
(1)分析表1的数据,可以得出结论:
①
(2)对表1、表2的数据进行归纳分析,得出的结论是
(1)将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上,使二者的圆心重合;如图甲,将一束激光从A射向圆心O,激光在O处发生折射,射向B;此时的入射角i大小为
(2)分析比较实验序号1与2与3或4与5与6与数据中的入射角i与折射角r变化关系及相关条件,可得出的初步结论是:
(3)分析比较实验序号1与4(或2与5、3与6)数据中的入射角i与折射角r的关系及相关条件,可得出的初步结论是:
(4)该同学知道了上述规律后,他想知道:光在其他透明介质的分界面折射时有什么规律呢?即什么条件下折射角小于入射角,什么条件下折射角大于入射角?他做了如下实验:让一激光手电筒射出的光束从水斜射入玻璃,再从玻璃依次斜射入冰、空气中,其光路如图所示.然后老师又告诉他光在一些透明介质中的传播速度,如下表.
针对该提出的问题,请你仔细观察如图中的光路,对照上表中的数据进行分析,能得出结论是
②根据你得出的结论,光从玻璃中斜射入酒精中,折射角
猜想1:“偏折比”与液面的高度有关;
猜想2:“偏折比”与液体的种类有关;
猜想3:“偏折比”与入射光的颜色有关;
(1)小华认为猜想1是错误的,其理由是
(2)为了验证猜想2,小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示,油的高度小于水的高度,杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合,对比可知:在相同条件下,油对光的“偏折比”
(3)为了探究猜想3,小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光,杯底光斑位置如图丙所示,则
(4)根据小明的操作和计算结果,小华认为,应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角α和光线在介质中与法线的夹角β之比”。如图丁所示,经过对多组不同玻璃砖的实验,测得数据如表所示:
玻璃砖A | 玻璃砖B | 玻璃砖C | |||||||
光线在空气中与法线夹角α | 30.0° | 45.0° | 60.0° | 30.°0 | 45.0° | 60.0° | 30.0° | 45.0° | 60.0° |
光线在玻璃中与法线夹角β | 22.0° | 32.0° | 40.5° | 17.0° | 24.4° | 30.4° | 20.0° | 28.9° | 36.3° |
1.36 | 1.41 | 1.48 | 1.76 | 1.84 | 1.97 | 1.50 | 1.58 | 1.65 |