一半径为R的14球体放置在水平面上,球体由折射率为3的透明材料制成.现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从竖直表面射
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一半径为R的14球体放置在水平面上,球体由折射率为3的透明材料制成.现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从竖直表面射
题型:不详
难度:
来源:
一半径为R的
1
4
球体放置在水平面上,球体由折射率为
3
的透明材料制成.现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从竖直表面射出,如图所示.已知入射光线与桌面的距离为
3
R
2
.求出射角.
答案
设入射光线与
1
4
球体的交点为C,连接OC,OC即为入射点的法线.因此,图中的角α为入射角.过C点作球体水平表面的垂线,垂足为B.依题意,∠COB=α.
又由△OBC知sinα=
3
2
①
设光线在C点的折射角为β,由折射定律得
sinα
sinβ
=
3
②
由①②式得β=30°③
由几何关系知,光线在球体的竖直表面上的入射角γ(见图)为30°.
由折射定律得
sinγ
sinθ
=
1
3
⑤
因此
sinθ=
3
2
,解得θ=60°.
举一反三
如图所示,透明光学材料制成的直角三棱镜ABD,其折射率为
2
,一束激光从O点以入射角i=45°由空气射入三棱镜BD边,在AD表面刚好发生全反射又直接从B点射出三棱镜.已知B与O、A距离均为l,真空中光速为c,试求:
①三棱镜顶角θ;
②激光在棱镜中运动的时间.
题型:不详
难度:
|
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一束由红、蓝两单光组成的光以入射角θ由空气射到半圆形玻璃砖表面的A处,AB是半圆的直径.进入玻璃后分为两束,分别为AC、AD,它们从A到C和从A到D的时间分别为t
1
和t
2
,则( )
A.AC是蓝光,t
1
小于t
2
B.AC是红光,t
1
小于t
2
C.AC是蓝光,t
1
等于t
2
D.AC是红光,t
1
大于t
2
题型:不详
难度:
|
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两束平行的细激光束,垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上,如图所示.已知光线1沿直线穿过玻璃,它的入射点是O;光线2的入射点为A,穿过玻璃后两条光线交于P点.已知玻璃截面的圆半径为R,OA=
R
2
,OP=
3
R,光在真空中的传播速度为c.据此可知( )
A.光线2在圆弧面的入射角为45°
B.玻璃材料的折射率为
3
C.光线1在玻璃中传播速度为
c
2
D.光线1在玻璃中传播时间为
3
R
2c
题型:不详
难度:
|
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如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图,圆弧CD是半径为R的四分之一圆周,圆心为O,光线从AB面上的某点入射,入射角i=45°,光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射,后由CD面射出.
①画出光线由AB面进入棱镜且从CD弧面射出的光路图;
②求该棱镜的折射率n.
题型:不详
难度:
|
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如图,主截面是等边三角形的三棱镜,折射率为
2
,光线从它的一个面垂直入射,则它从三棱镜射出的光线为图所示的a、b、c中的( )
A.a
B.b
C.c
D.都不正确
题型:不详
难度:
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