(9分)如圖,為某種透明材料做成的三棱鏡橫截面,其形狀是邊長為a的等邊三角形,現(xiàn)用一束寬度為a的單色平行光束,以垂直于BC面的方向正好入射到該三棱鏡的AB及AC面上,結(jié)果所有從AB、AC面入射的光線進入后恰好全部直接到達BC面.試求:

(i)該材料對此平行光束的折射率;
(ii)這些到達BC面的光線從BC面折射而出后,如果照射到一塊平行于BC面的屏上形成光斑,則當屏到BC面的距離d滿足什么條件時,此光斑分為兩塊?

(i)(ii)當光屏到BC距離超過時,光斑分為兩塊。

解析試題分析:
(i) 由于對稱性,我們考慮從AB面入射的光線,這些光線在棱鏡中是平行于AC面的,由對稱性不難得出,光線進入AB面時的入射角α折射角β分別為
α=60º,β=30º 
由折射定律,材料折射率
 
(ii)如圖O為BC中點,在B點附近折射的光線從BC射出后與直線AO交于D,可看出只要光屏放得比D點遠,則光斑會分成兩塊.
由幾何關(guān)系可得OD= 
所以當光屏到BC距離超過時,光斑分為兩塊

考點:光的折射。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

下列關(guān)于光現(xiàn)象的說法中正確的是

A.在太陽光照射下,水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的色散現(xiàn)象 
B.在光的雙縫干涉實驗中,若僅將入射光由綠光改為黃光,則條紋間距變寬 
C.光導纖維絲的內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大 
D.光的偏振現(xiàn)象證明光是縱波 

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(9分)如圖所示為一光導纖維(可簡化為一長玻璃絲)的示意圖。玻璃絲長為L,折射率為n,AB代表端面。已知光在真空中的傳播速度為c。

(1) 為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣,求光線在AB端面上的入射角i應滿足的條件; 
(2) 求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L時間。 

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

一厚度為h的大平板玻璃水平放置,其下表面貼有一半徑為r的圓形發(fā)光面。在玻璃板上表面放置一半徑為R的圓紙片,圓紙片與圓形發(fā)光面的中心在同一豎直線上。已知圓紙片恰好能完全擋住從圓形發(fā)光面發(fā)出的光線(不考慮反射),求平板玻璃的折射率。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,一個折射率為的三棱鏡的截面為等腰直角△ABC,∠A為直角.此截面所在平面內(nèi)的一束光線沿與AB邊成θ角(θ<90°)的方向入射到AB邊的中點P處,若要光線進入三棱鏡后能射到AC邊上且能在AC面上發(fā)生全反射,則cosθ應滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(9分) 如圖所示,用折射率n=的玻璃制成的三棱鏡截面。平行光線由AB面入射,從BC面射出時光線與BC面垂直。則斜射到AB面上光線的入射角是多少?斜射到AB面上的光束,并能從BC面上射出的那部分光束寬度是AB邊長的多少倍?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,厚度為d、折射率為n的大玻璃板的下表面,緊貼著一個半徑為r的圓形發(fā)光面.為了從玻璃板的上方看不見圓形發(fā)光面,可在玻璃板的上表面貼一塊紙片,所貼紙片的最小面積應是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(9 分)如圖所示,AOB是截面為扇形的玻璃磚的橫截面圖,其頂角θ=83°.今有一束單色光線在橫截面內(nèi)從OA的中點E沿垂直O(jiān)A的方向射入玻璃磚,一部分光線經(jīng)AB面反射后恰好未從OB面射出,不考慮多次反射作用.試做出光路圖并求玻璃的折射率n.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,半圓玻璃磚的半徑R=10cm,折射率n=,直徑AB與屏幕MN垂直并接觸于A點。激光a以入射角i=60°射向玻璃磚圓心O,結(jié)果在屏幕MN上出現(xiàn)兩光斑,求兩光斑之間的距離L。

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