AP物理2:折射率

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例子问题

例子问题1:折射率

光在水中传播的速度是多少?

而且

可能的答案:

正确答案:

解释

写出光速、光在特定介质中的速度和介质折射率的关系式。

重写这个方程,这样我们就能解出光在水中的速度。代入给定值。

问题81:光学

一束穿过空气的光以入射角进入透明材料,折射光束的角度为.材料的折射率是多少?假设空气的折射率为1。

可能的答案:

正确答案:

解释

为了求出给定两个角度和另一个折射率的折射率,我们使用斯涅尔定律。

我们可以代入这些数来求答案。

化简后,我们得到:

例子问题3:折射率

一束穿过空气的光进入折射率为的介质以。的角度穿过.入射角是多少?

假设空气的折射率为1。

可能的答案:

正确答案:

解释

为了求入射角,我们用斯涅尔定律。

我们已知两个折射率,还有第二个角,所以我们可以代入数字。

因此,入射角为

问题82:光学

氩/氪激光在.这需要穿越的蜂蜜。蜂蜜的折射率是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

首先,我们可以求出激光束的速度,因为我们知道蜂蜜穿过的距离和传输时间。

然而,这并不需要显式地求解。光在物质内部的速度与该物质的折射率成反比

在哪里是真空中的光速。设它们相等,我们就能求出蜂蜜的折射率。

我们期望折射率大于空气的折射率,而速度小于

例子问题1:折射率

光通过特定材料的速度被测量为,计算材料的折射率。

可能的答案:

正确答案:

解释

光通过介质的速度为:

重新排列以求解折射率并代入数字。

例子问题1:折射率

你是通过一束光穿过透明酒精来测定其性质。你精确地照射光线到酒精的表面

确定酒精中有全内反射所需的折射率?

可能的答案:

正确答案:

解释

要有全内反射,我们的方程将变成:

示例问题7:折射率

你是通过一束光穿过透明酒精来测定其性质。你精确地照射光线到酒精的表面

如果光线弯曲到,测定酒精的折射率回归正常。假设空气的折射率为

可能的答案:

正确答案:

解释

我们可以用折射率的知识来推导方程:

,在那里空气的折射率和是酒精的折射率。

例8:折射率

假设一束光穿过空气,照射到一种新的介质。这样一来,光线就会偏离正常方向。这种新媒体可能是以下哪一种?

可能的答案:

二氧化碳

钻石

真空

玻璃

正确答案:

真空

解释

对于这个问题,我们被告知光从空气进入另一种介质。在此过程中,光线被折射,从而偏离正常方向。我们被要求找出一种可能的媒介。

关于折射,要了解的最重要的一点是,当光以相对于法线的角度进入一种新介质时,光线会发生折射,要么远离法线,要么朝着法线。这是因为光以不同的速度穿过不同的介质。光传播得越快,就越会偏离正常方向。

一般来说,光的弯曲角度可以用斯涅尔定律来预测。在这样做的过程中,这个方程使用折射率,每个介质的唯一值。折射率的表达式如下。

在哪里为折射率,指的是真空中的光速,和指的是光在给定介质中的速度。

因为在真空中光速最快,所以折射率不能小于.只有当光处于真空中时,折射率才等于.在任何其他介质中,折射率都会大于,即使是轻微的。

当光线进入折射率较低(表示光线传播速度较快)的介质时,光线总是会折射出偏离法线的方向。从空气开始,发生这种情况的唯一方法是新介质的折射率小于空气。在列出的选项中,唯一符合这个标准的是真空选项。

例子问题1:折射率

真空中的光速,,被计算为.光在钻石中的速度被计算为.钻石的折射率是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

介质折射率的定义是真空中的光速除以介质中的光速吗:

我们有价值观而且,所以我们可以把数字代入方程。

因为我们用相同的单位除以两个值,所以答案是无单位的。

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