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(9 分)如图所示,AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图,其顶角θ=83°.今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖,一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出,不考虑多次反射作用.试做出光路图并求玻璃的折射率n.

n=

解析试题分析:因E点为OA的中点,所以入射角α=30°              2分
设临界角 为C,2α+90°+C+θ+90°=360°                   1分
解得C=37°            2分
光在OB面恰好发生全反射,则sinC=           2分
解得n=         1分

作光路图     1分
考点:光的全反射

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:问答题

如图所示,直角三角形ABC为一三棱镜的横截面,∠A=30°。一束单色光从空气射向BC上的E点,并偏折到AB上的F点,光线EF平行于底边AC。已知入射方向与BC的夹角为θ=30°。试通过计算判断光在F点能否发生全反射。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)如图,为某种透明材料做成的三棱镜横截面,其形状是边长为a的等边三角形,现用一束宽度为a的单色平行光束,以垂直于BC面的方向正好入射到该三棱镜的AB及AC面上,结果所有从AB、AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面.试求:

(i)该材料对此平行光束的折射率;
(ii)这些到达BC面的光线从BC面折射而出后,如果照射到一块平行于BC面的屏上形成光斑,则当屏到BC面的距离d满足什么条件时,此光斑分为两块?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(6分)如图所示是透明圆柱形介质的横截面,BC为圆的直径。一束单色光沿AB方向入射,ABC=120o。光自B点进入介质内只经过一次折射后从介质中射出,出射光线平行于BC。
①求介质的折射率;
②若改变ABC的大小,则从B点射入介质中的单色光能否在介质的内表面发生全反射?答:      (填“能”或“不能”)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

被称为“光纤之父”的华裔物理学家高锟,由于在光纤传输信息研究方面做出了巨大贡献,与两位美国科学家共获2009年诺贝尔物理学奖.光纤由内芯和外套两层组成.某光纤内芯的折射率为,外套的折射率为,其剖面如图所示.在该光纤内芯和外套分界面上发生全反射的临界角为600,为保证从该光纤一端入射的光信号都不会通过外套“泄漏”出去,求内芯的折射率的最小值.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

一玻璃三棱镜,其横截面为等腰三角形,顶角θ为锐角,折射率为。现在横截面内有一光线从其左侧面上半部分射入棱镜。不考虑棱镜内部的反射。若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧(如图),且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出,则顶角θ可在什么范围内取值?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一透明介质制成的直角三棱镜,顶角∠A=30°,一束光由真空垂直射向AC面,经AB面射出后的光线偏离原来方向15°。已知光在真空中的传播速度为c。求:
①该介质对光的折射率;
②光在介质中的传播速度。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)如图所示,ABCD是柱体玻璃棱镜的横截面,其中,一束单色细光束从AD面入射,在棱镜中的折射光线如图中ab所示,ab与AD面的夹角α=60°.已知玻璃的折射率n=1.5,求:(结果可用反三角函数表示)

(1)这束入射光线的入射角多大?
(2)该束光线第一次从棱镜出射时的折射角.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

一半圆形玻璃砖,玻璃的折射率为,AB为其直径,长度为D, O为圆心,一束宽度恰等于玻璃砖半径的单色平行光束 垂直于AB从空气射入玻璃砖,其中心光线P通过O点,如图所示.M、N为光束边界光线.求:M、N射出玻璃砖后的相交点距O的距离。

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