如图所示,是一种折射率n=1.5的棱镜,用于某种光学仪器中,现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上,入射角的大小满足sinθ1=0.75,求:(1)光在棱镜中

如图所示,是一种折射率n=1.5的棱镜,用于某种光学仪器中,现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上,入射角的大小满足sinθ1=0.75,求:(1)光在棱镜中

题型:不详难度:来源:
如图所示,是一种折射率n=1.5的棱镜,用于某种光学仪器中,现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上,入射角的大小满足sinθ1=0.75,求:
(1)光在棱镜中传播的速率;
(2)画出此束光线射出棱镜后的方向,要求写出简要的分析过程.(不考虑返回到AB和BC面上的光线)
答案
(1)光在棱镜中传播的速率v=
c
n
=
3×108
1.5
=2×108m/s
(2)由题光在AB面上入射角的正弦sini=sinθ1=0.75,由折射定律率n=
sini
sinr
得,sinr=
sini
n
=
0.75
1.5
=
1
2
,得到AB面上的折射角r=30°
由几何关系得,BC面上的入射角θ=45°
全反射临界角C=arcsin
1
n
=arcsin
2
3
<45°,则光在BC面上发生全反射,光线垂直于AC面射出棱镜,光路如图所示.
答:
(1)光在棱镜中传播的速率为2×108m/s;
(2)画出此束光线射出棱镜后的方向如图.
举一反三
假设太阳与地球之间充满了水而不是真空,那么光从太阳到达地球要多花的时间是______s.已知太阳与地球的距离为1.5×108km,水的折射率为1.33.
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某单色光在真空中的波长为λ,速度为c,普朗克常量为h,光以入射角θ1由真空射入水中,折射角为θ2,则(  )
A.θ2>θ1
B.光在水中的波长为
sinθ2
sinθ1
λ
C.每个光子在水中的能量为
chsinθ2
λsinθ1
D.每个光子在水中的能量为
ch
λ
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介质中某光子的能量是E,波长是λ,则此介质的折射率是(  )
A.λE/hB.λE/chC.ch/λED.h/λE
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甲、乙两种单色光分别垂直进入一块厚玻璃砖,已知它们通过玻璃中的时间t>t,那么,甲乙两种单色光光子的能量关系是(  )
A.E>EB.E<EC.E=ED.不能确定
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一束细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体,如图(a)所示,对其射出后的折射光线的强度进行记录,发现折射光线的强度随着θ的变化而变化,如图(b)的图线所示,求此透明体的临界角和折射率.
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