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(10分)如图所示,直角玻璃三棱镜置于空气中,已知∠A=60°,∠C=90°;一束极细的光于AC边的中点垂直AC面入射,AC=2a,棱镜的折射率为n=,求:

①光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折射角;
②光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间(设光在真空中传播速度为c)。
①45°;②

试题分析:①如图所示,因为光线在D点发生全反射,由反射定律和几何知识得:∠4=30°
根据折射定律有:n=,解得:sin∠5=
即光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气的折射角为∠5=45°

②由图中几何关系可知光在棱镜中的光程为:s=OD+DE
其中:OD=,DE=
设光线由O点到E点所需时间为t,则:t=
根据折射率的定义可知:n=
由以上各式得:t=
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,折射率为n=
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的液面上有一点光源S,发出一条光线,垂直地射到水平放置于液体中且距液面高度为h的平面镜M的O点上,当平面镜绕垂直于纸面的轴O以角速度ω逆时针方向匀速转动时,液面上的观察者跟踪观察,发现液面上有一光斑掠过,且光斑到P点后立即消失,求:
(1)光斑在AP过程中的平均速度.
(2)光斑在P点即将消失时的瞬时速度.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一束光从空气射向折射率n=的某种玻璃的表面,如图所示.i代表入射角,则 (   )
A.当入射角i =0°时不会发生折射现象
B.无论入射角i是多大,折射角r都不会超过45°
C.欲使折射角r=30°,应以i=60°的角度入射
D.当入射角i=arctan时,反射光线跟折射光线恰好互相垂直

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

)如图所示,一束截面为圆形(半径R="1" m)的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面,经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区.屏幕S至球心距离为D=(+1)m,不考虑光的干涉和衍射,试问:

①若玻璃半球对紫色光的折射率为n=,请你求出圆形亮区的半径。
②若将题干中紫光改为白光,在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC,∠A为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边,进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为(   )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

一厚度为h的大平板玻璃水平放置,其下表面贴有一半径为r的圆形发光面。在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片,圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上。已知圆纸片恰好能完全挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射),求平板玻璃的折射率。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图,圆弧CD为半径为R的四分之一的圆周,圆心为O,光线从AB面上的某点入射,入射角,它进入棱镜后恰好以临界角射在BC面上的O点。

(a)画出光线由AB面进入棱镜且从CD弧面射出的光路图;
(b)求该棱镜的折射率n;
(c)求光线在该棱镜中传播的速度大小(已知光在空气中的传播速度c=3.0×108m/s)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,一单色光束,以入射角从平行玻璃砖上表面O点入射。已知平行玻璃砖厚度为,玻璃对该单色光的折射率为。光从玻璃砖的上表面传 到下表面,求入射点与出射点间的距离为多少厘米。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

空气中两条光线 a和 b从方框左侧入射,分别从方框下方和上方射出,其框外光线如图 1所示。方框内有两个折射率 n=1.5的玻璃全反射棱镜。图 2给出了两棱镜四种放置方式的示意图,其中能产生图 1效果的是

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