(完整版)几何光学练习题

几何光学练习题
一．选择题
1．关于光的反射，下列说法中正确的是 （ C ）
A ．反射定律只适用于镜面反射
B ．漫反射不遵循反射定律
C ．如果甲能从平面镜中看到乙的眼睛，则乙也能同时通过镜面看到甲的眼睛
D ．反射角是指反射光线与界面的夹角
2．光线由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气，指出下列图光路图哪个是可能的（ C ）
3．光线以某一入射角从空气射入折射率为3的玻璃中，折射光线恰好跟反射光线垂直，则入射角等于
A 450
B 300
C 600
D 150
4．光线由一种介质Ⅰ射向另一种介质Ⅱ，若这两种介质的折射率不同，则 （ C ）
A ．一定能进入介质Ⅱ中传播
B ．若进入介质Ⅱ中，传播方向一定改变
C ．若进入介质Ⅱ中，传播速度一定改变
D ．不一定能进入介质Ⅱ中传播
5．如图所示，竖直放置的平面镜M 前，放有一点光源S ，设S 在平
面镜中的像为S ′，则相对于站在地上的观察点来说（A C ）
A ．若S 以水平速度v 向M 移动，则S ′以－v 移动
B ．若S 以水平速度v 向M 移动，则S ′以－２v 移动
C ．若M 以水平速度v 向S 移动，则S ′以２v 移动
D ．若M 以水平速度v 向S 移动，则S ′以v 移动
6．三种介质I 、II 、III 的折射率分别为n 1、n 2和n 3，且n 1＞n 2＞n 3，则 （ B ） A ．光线由介质III 入射II 有可能发生全反射 B ．光线由介质I 入射III 有可能发生全反射 C ．光线由介质III 入射I 有可能发生全反射
D ．光线由介质II 入射I 有可能发生全反射
A D
M
S
Ⅰ
7．一条光线在三种介质的平行界面上反射或折射的情况如 图所示，若光在 I 、II 、III 三
种介质中的速度分别为 v 1、v 2和v 3，则 （ C ）
A ．v 1＞v 2＞v 3
B ．v 1＜v 2＜v 3
C ．v 1＞v 3＞v 2
D ．v 1＜v 3＜v 2
8.下图是四位同学画的光的色散示意图。

哪幅是正确的？（ B ）
9．在测定玻璃的折射率的实验中，对一块两面平行的玻璃砖，用“插针法”找出与入射光
线对应的出射光线．现有A 、B 、C 、D 四位同学分别做出如下图所示的四组插针结果． (1)从图上看，肯定把针插错了的同学是 B C ．
(2)从图上看，测量结果准确度最高的同学是 A ．
二．填空题
1．光由介质入射空气，当入射角为30°时折射光线与反射光线恰好相互垂直，则光在介质中的传播速度为______
3
3
C ___．
2．一直角三棱镜顶角为∠A =30°，一束光垂直AB 边入射，从AC 边 又射入空气中，偏向角δ=30°，如图右图所示．则构成此棱镜
3．光在某种介质中的传播速度为1.5×108
m/s ，则光从此介质射向真空并发生全反
射的临界角是 300
．
4．水对红光的折射率为n 1，对蓝光的折射率为n 2．红光在水中传播距离为l 的时间 内，蓝光在水中传播的距离为 n 1 l/ n 2 ．
A B C
D
D
A
B
C
5．一块玻璃三棱镜顶角为α，置于空气中，当光线垂直入射AB 面 上时，如图所示，到达AC 面后，刚好不存在折射光线，则
此玻璃对空气的临界角是 α ．
6．一束红光和蓝光以同一入射角从半圆玻璃砖射向空气，当入射角
逐渐增大时，首先消失的是 蓝光 ．
7.自行车尾部的回光灯是利用了光的__全反射_________原理
8．一烟囱在阳光照射下影长16米，同时直立的米尺影长0.5米。

那么，烟囱高为 32 __米
9．如图所示，一块折射率为n 、长为L 的细长透明长方体。

若从A 端面射入的光在透明体
中恰反生全反射，则光经过多次全反射由A 到达B 所需时间为n 2
l/c_____
三．作图题
1． 已知一点光源经平面镜的二条反射光线，请完成光路图，並找出点光源的位置。

2． 平面镜前有一物体AB ，如图所示，请作光路图确定镜前能观察到AB 全像的范围。

3． 平行光从下图的方框左侧射入，右侧平行射出，在方框内应放入什么光学元件？请在方
框内画出相应的光学器件。

注意光线的箭头要对应。

三．计算题
1．在深为H 的水池上浮着一块半径为r 的圆形木板（厚度不计），在圆形木板中心正上方h 处有一个点光源，求(1)此时池底阴影面积是多大？ (2)若要使池底阴影面积最大,光源S 离圆板的高度为多大？这时在池底形成的阴影面积为多大？（水的折射率为4/3）
A
B。