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(9分)一个半圆形玻璃砖,某横截面半径为R的半圆,AB为半圆的直径。O为圆心,如图所示,玻璃的折射率为

(i)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面,若光线到达上表面后,都能从该表面射出,则入射光束在AB上的最大宽度为多少?
(ii)一细束光线在O点左侧与O相距处垂直于AB从下方入射,求此光线从玻璃砖射出点的位置

(i)(ii)右侧与O相距

解析试题分析:(i)光线垂直AB面入射后传播方向不变,在圆弧面发生折射,射入射角为,如下图所示

出射时发生全反射的临界角,即可得
根据对称性可得入射光的宽度
(ii)由于所以一细束光线在O点左侧与O相距处垂直于AB从下方入射后在圆弧面发生全反射,根据几何关系可得入射角,即
在圆弧面反射后根据几何关系入射角仍为,由此发生第三次反射,如下图所示,根据几何关系,可得
所以出射点在O点右侧处。

考点:光的折射全反射

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

酷热的夏天,在平坦的柏油公路上,你会看到在一定距离之外,地面显得格外明亮,仿佛是一片水面,似乎还能看到远处车、人的倒影,但当你靠近“水面”时,它也随你的靠近而后退,对此现象正确的解释是(    )

A.这是太阳光通过空气发生干涉形成的一种现象
B.太阳照射地面,使地表空气温度升高,折射率变小,发生全反射所致
C.太阳照射地面,使地表空气温度升高,折射率变大,发生全反射所致
D.“水面”不存在,是由于酷热难耐,人产生幻觉所致

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

由某种透光物质制成的等腰直角棱镜ABO,两腰长都为16cm,如图所示,为了测定这种物质的折射率,将棱镜放在直角坐标中,使两腰与ox、oy轴重合,从OB边的C点注视A棱,发现A棱的视位置在OA边的D点,在CD两点插上大头针,看出C点坐标位置为(0,12),D点坐标位置为(9,0),则该物质的折射率为           .  

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,为某种材料制成的三棱镜截面ABC,底边BC水平且镀银,其中,角A=90°角B=60°一束竖直向下的光束,从AB边上的M点入射,经过BC面反射后,从AC边上的N点平行于BC边射出,且MN连线与BC平行。

求:(1)正确作出的光路图;
(2)光线在M点的折射角;
(3)三棱镜的折射率。(可用根式表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,顶角为30°的等腰玻璃三棱镜ABC,光线由空气垂直AB面进入棱镜,由AC面进入空气中,其折射光线与入射光线之间的夹角为30°,求棱镜的折射率、光在这种玻璃中的传播速度.(已知光在真空中速度为3.0×108m/s)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,半圆形玻璃砖的半径为R,AB边竖直,一纸面内的单色光束从玻璃砖的某一定点射入,入射角θ可以任意变化,现要求只考虑能从AB边折射的情况(不考虑从AB上反射后的情况),已知:α=45°,玻璃砖对该单色光的折射率n =,光在真空中的速度为c。则求;

①光在玻璃砖中传播的最短时间t;
②能从AB边出射的光线与AB交点的范围宽度d

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

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。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(4分)如图所示,某复合光经过半圆形玻璃砖后分成a、b两束光,其中光束a与法线的夹角为60°,光束b与法线的夹角为45°,已知光在真空中的速度c=3.0×108m/s.则:
(1)a光在玻璃中的传播速度是多少?
(2)入射光绕O点逆时针至少再旋转多大角度就无折射光?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一束光线以60º的入射角照射到水平放置的平面镜上,反射后射到平面镜上方与平面镜平行的光屏上P点。现在将一块上下表面平行的透明玻璃砖 放到平面镜M上,则进入玻璃砖的光线经平面镜反射后再从玻璃砖的上表面射出,打到光屏上的另一点Q点(图中未画出),Q与P相比较向左平移了cm,已知玻璃砖的折射率n=,光在真空中的传播速度c=3×108m/s。求:①玻璃砖的厚度;②光在玻璃砖中运动时间。

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