Question

（1）在以下各種說法中，正確的是

 

A．光導(dǎo)纖維有很多的用途，它由內(nèi)芯和外套兩層組成，外套的折射率比內(nèi)芯要大
B．做簡諧運(yùn)動的物體，當(dāng)物體的位移為負(fù)值時(shí)，速度一定為正值，加速度一定負(fù)值
C．真空中光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源、觀察者間的相對運(yùn)動沒有關(guān)系
D．地面附近有一高速飛過的火箭，地面上的人觀察到火箭變短了，火箭上的時(shí)間進(jìn)程變慢了
（2）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡，現(xiàn)有一束光線沿MN方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的正弦sini=0.75．求：①光在棱鏡中傳播的速率；
②此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）．

Answer 1

分析：（1）解答本題需要掌握：光的全反射的應(yīng)用，如在光導(dǎo)纖維中的應(yīng)用；簡諧運(yùn)動中物體速度、加速度、位移的變化；相對論原理．
（2）①根據(jù)n=

c

v

可正確解答；②根據(jù)光電折射、全反射畫出光路圖可正確解答；

解答：解析：（1）A、光導(dǎo)纖維利用光的全反射制成，因此內(nèi)芯折射率比外套大，故A錯(cuò)誤；
B、做簡諧運(yùn)動的物體恢復(fù)力和位移方向相反，因此當(dāng)物體的位移為負(fù)值時(shí)，加速度一定為正值，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)光速不變原理可知，C正確；
D、根據(jù)相對論的兩個(gè)結(jié)論可知D正確．
故選CD．
（2）①如圖所示，設(shè)光線進(jìn)入棱鏡后的折射角為r，
由n=

c

v

，得：v=

c

n

=2.0×108m/s
故光在棱鏡中傳播的速率為2.0×10⁸m/s．
②n=

sini

sinr

得：sinr=

sini

n

=0.5，所以r=30°
光線射到BC界面的入射角為i1=90°-(180°-60°-75°)  =45°
所以在BC面上發(fā)射全反射，光線沿DE方向射出棱鏡時(shí)不改變方向．
故此束光線射出棱鏡后方向與AC界面垂直．

點(diǎn)評：本題比較簡單，難點(diǎn)為第（2）問的②問，學(xué)生在做該題時(shí)，往往不加以判斷誤認(rèn)為在BC面發(fā)生折射，因此注意當(dāng)光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)一定判斷是否發(fā)生全反射．