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如图所示为一透明玻璃半球,在其下面有一平行半球上表面水平放置的光屏。两束关于中心轴OO'对称的激光束从半球上表面垂直射入玻璃半球,恰能从球面射出。当光屏距半球上表面h1=40cm时,从球面折射出的两束光线汇聚于光屏与OO'轴的交点,当光屏距上表面h2=70cm时,在光屏上形成半径r=40cm的圆形光斑。求该半球形玻璃的折射率。

解析试题分析:光路如图所示,设临界光线AE、BF入射后,经E、F两点发生全反射,由几何关系可得:
    ①   
  ②
    ③
   ④
又由折射定律得:    ⑤
考点:光的折射 全反射临界角

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

一个半径为的薄软木圆片,在它的圆心处插入一枚大头针。让它们浮在水面上,如图所示。调整大头针露出的长度,直至从水面上方的各个方向向水中看,都恰好看不到大头针,这是因为发生了__________现象。若此时木片下方大头针的长度为h,则水的折射率为__________。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示为一巨大的玻璃容器,容器底部有一定的厚度,容器中装一定量的水,在容器底部有一单色点光源,已知水对该光的折射率为,玻璃对该光的折射率为1.5,容器底部玻璃的厚度为d,水的深度也为d。

求︰①这种光在玻璃和水中传播的速度
②水面形成的光斑的面积(仅考虑直接由光源发出的光线)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)桌面上有一玻璃圆锥,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,此三角形的边长为L,如图所示,有一半径为的圆柱形平行光束垂直底面入射到圆锥上,光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为,求:

①光在玻璃中的传播速度是多少?
②光束在桌面上形成的光斑的面积是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)一玻璃三棱柱竖直放在水平桌面上,其底面A1B1C1是边长a=12cm的等边三角形,柱高L=12cm。现在底面的中心O处放置一点光源,不考虑三棱柱内的反射光,玻璃的折射率为 ,

求三个侧面的发光的总面积。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示, MN为竖直放置的光屏,光屏的左侧有半径为R、相对空气折射率为的透明玻璃半球体,O为球心,轴线OA垂直于光屏,O至光屏的距离。位于轴线上O点左侧处的点光源S发出一束与OA夹角θ=60°的光线射向半球体,求光线从S传播到达光屏所用的时间。已知光在真空中传播的速度为c。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(6分)某同学欲测直角三棱镜ABC的折射率n.他让光线沿平行于BC边的方向射到三棱镜的侧面AB上,经棱镜AB边和AC边的两次折射和BC边的一次反射后,又从另一侧面AC边上的P点射出.

①在右面图上画出光路图;
②若将射向AB边的光的入射角调整为α=60°,此时的折射角γ=30°,求折射率n的值.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,△ABC为一直角三棱镜的截面,其顶角θ=30°,P为垂直于直线BCD的光屏。一束宽度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面,经三棱镜折射后在屏P上形成一条光带。
①以图中编号为a、b、c的三条光线为代表画出光束经棱镜折射的光路示意图;
②若从AC面出射的光线与原来入射光线的夹角为30°,求棱镜的折射率。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,为某种透明介质的截面图,△AOC为等腰直角三角形,BC为半径R="12" cm的四分之一圆弧,AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点.一束红光射向圆心O,在AB分界面上的入射角i=45o,结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑。已知该介质对红光的折射率为n=,求两个亮斑与A点间的距离。

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