一束由红､蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入,穿过玻璃砖自下表面射出.已知该玻璃对红光的折射率为1.5.设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分

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一束由红､蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入,穿过玻璃砖自下表面射出.已知该玻璃对红光的折射率为1.5.设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t₁和t₂,则在θ从0°逐渐增大至90°的过程中( )

A．t₁始终大于t₂	B．t₁始终小于t₂
C．t₁先大于后小于t₂	D．t₁先小于后大于t₂

答案

解析

假设玻璃砖的厚度为d,光线在玻璃砖中的折射角为θ′,由折射定律可得sinθ′=

光线在玻璃砖中的传播速度v=

,光在玻璃砖中的传播距离L=

,可知光穿过玻璃砖所用的时间t=

,因为红光的折射率小于蓝光的折射率,所以红光的折射角大于蓝光的折射角.由题意知n_红=1.5,可知红光的折射角θ′<45°,所以两种光线在θ从0°逐渐增大到90°的过程中,折射角θ′的两倍都小于90°,因此sin 2θ′也会增大,且折射角是红光的大于蓝光的.所以整个过程中红光所用的时间始终小于蓝光所用时间,故选B.

举一反三

(山西太原)某直角棱镜顶角θ=41.3°,由下表内各种色光组成的一窄光束以垂于直角边AB的方向射入棱镜,如图所示.下表中给出了棱镜对各种色光的折射率和临界角,下列说法正确的是( )

色光	紫光	蓝光	绿光	黄光	橙光	红光
折射率	1.532	1.528	1.519	1.517	1.514	1.513
临界角	40.75°	40.88°	41.77°	41.23°	41.34°	41.37°

A.只有橙光､红光从棱镜的AC面射出
B.只有紫光､蓝光､绿光和黄光从棱镜的AC面射出
C.若在BC的下方放一光屏,从BC出射的光在光屏上将会形成一彩色光带
D.只有紫光､蓝光､绿光和黄光从BC射出并在光屏上形成彩色光束

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(河北保定)如图所示,激光器固定在转台上发出一束细光,转台在某液体中匀速转动,使激光束在竖直平面内扫描,扫描一周的时间为T="32" s.激光束转动方向如图中箭头所示,该液体的折射率为

.一个周期T内在液面上方能观察到激光束的时间是( )

A．4 s

B．8 s

C．16 s

D．32 s

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(山东济宁三模)有一腰长是16 cm的等腰直角三棱镜,为了测定它的折射率,先把三棱镜的一个端面放在铺好白纸的桌面上,用铅笔画出它的轮廓线AOB,如图所示,从OB上的C点观察A棱,发现A棱的位置在OA的D处,测得OC="12" cm,OD="9" cm,求:

(1)此三棱镜的折射率;
(2)光在三棱镜中传播的速度.

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一束由红光和紫光组成的复色光斜射到厚平板玻璃的上表面,经两次折射后从玻璃板下表面射出,出射光线相对于入射光线侧移了一段距离,下列分析正确的是( )

A．红光在玻璃中传播速度比紫光大

B．红光在玻璃中通过的路程比紫光小

C．出射光线中红光的侧移距离比紫光大

D．紫光的侧移距离在复色光以45°的入射角入射时比30°入射时大

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如图是一个圆柱体棱镜的截面图,图中A、B、C、D、E将半径OM分成6等份,虚线AA1、BB1、CC1、DD1、EE1平行于半径ON,ON边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n=1.5,若平行光束垂直射入并覆盖OM,则光线( )

A.不能从圆弧NC1射出
B.只能从圆弧ND1射出
C.能从圆弧D1E1射出
D.能从圆弧E1M射出

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