如圖所示,ABC為一塊立在水平地面上的玻璃磚的截面示意圖,△ABC為一直角三角形,∠ABC=90°,∠BAC=60°,AB邊長(zhǎng)度為L(zhǎng)=12m,AC垂直于地面放置.現(xiàn)在有一束單色光垂直于AC邊從P點(diǎn)射入玻璃磚,折射率n=
2
,已知PA=
1
8
L
,該束光最終射到了水平地面上某點(diǎn),試求該點(diǎn)距離C點(diǎn)的距離.(取tan15°≈0.25)
由題意知,設(shè)臨界角為C,則有n=
1
sinC
,可得:C=45°
由幾何知識(shí)得:當(dāng)單色光照射到AB上時(shí)入射角為i=60°>C,將發(fā)生全反射,入射點(diǎn)為R,然后射入到BC面上Q點(diǎn),入射角為i′=30°,取折射角為θ,根據(jù)折射定律有:
sinθ
sin30°
=n
可得:θ=45°
最終單色光射到地面上的K點(diǎn),如圖有:
AR=
L
8
sin30°
=
1
4
×12
m=3m,BQ=(AB-AR)tan30°=(12-3)×
3
3
m=3
3
m,
則CQ=BC-BQ=12
3
m-3
3
m=9
3
m,
由此可知:CS=CQcos60°=
9
3
2
m,SK=CQsin60°tan15°=
9
3
2
×
3
2
×(2-
3
)
≈1.8m
所以入射點(diǎn)距離C點(diǎn):d=SK+CS=(1.8+
9
3
2
)m≈9.5m
答:該點(diǎn)距離C點(diǎn)的距離約為9.5m.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖所示,MN是暗室墻上的一把直尺,一束寬度為a的平行白光垂直射向MN.現(xiàn)將一橫截面是直角三角形(頂角A為30°)的玻璃三棱鏡放在圖中虛線位置,且使其截面的直角邊AB與MN平行,則放上三棱鏡后,射到直尺上的光將(    )
A.被照亮部分下移
B.被照亮部分的寬度不變
C.上邊緣呈紫色,下邊緣呈紅色
D.上邊緣呈紅色,下邊緣呈紫色

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A.在水中傳播速度va<vb<vc
B.a(chǎn)的光子能量最小
C.a(chǎn)形成的干涉條紋間距最小
D.a(chǎn)形成的干涉條紋間距最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,某三棱鏡的截面是一直角三角形,棱鏡材料的折射率為n,底面BC涂黑,入射光沿平行于底面BC的方向射向AB而,經(jīng)AB和AC折射后射出.為了使上述入射光線能從AC面射出,求折射率n的取值范圍.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

透明光學(xué)材料制成的棱鏡的正截面為等腰直角三角形,其折射率為n=
2
.一束波長(zhǎng)為564nm的單色光與底面平行射向棱鏡(如圖),入射點(diǎn)為O(O距C的距離大于
3
3
AC).求:
(1)此單色光在棱鏡中的波長(zhǎng);
(2)這束光從哪個(gè)面首先射出?出射光線的方向如何?計(jì)算后回答并畫出光路圖.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

電視機(jī)遙控器中有一半導(dǎo)體砷化鎵發(fā)光管,它發(fā)出波長(zhǎng)為0.9μm的紅外光脈沖,用來控制電視機(jī)的各種功能.已知這種發(fā)光管的發(fā)光區(qū)是直徑為2mm的圓盤,發(fā)光面封裝在折射率n=2.5的半球形介質(zhì)中,如圖所示.問:要使發(fā)光區(qū)發(fā)出的全部光線在球面上不發(fā)生全反射,介質(zhì)半球的半徑R至少應(yīng)該為多大?( 。
A.1mmB.2mmC.2.5mmD.5mm

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

在空氣中水平放置著一個(gè)長(zhǎng)方體玻璃磚.在豎直平面內(nèi)有兩束單色光,如圖所示,其中a為紫光、b為紅光,兩束光相互平行且相距為d,斜射到長(zhǎng)方體玻璃磚的上表面,折射后直接射到下表面,然后射出.則下列說法中可能發(fā)生的是( 。
A.兩束光射出玻璃磚后仍然平行,距離小于d
B.兩束光射出玻璃磚后仍然平行,距離等于d
C.兩束光射出玻璃磚后不會(huì)沿同一路徑傳播
D.兩束光射出玻璃磚后將不再平行

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同步練習(xí)冊(cè)答案