如图所示,一束光线通过透明容器平行于液面射向液体内部的平面镜上,已知这种透明液体的折射率为2,试求:(1)光由这种液体射入空气时的临界角是多大?(2)平面镜可以
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如图所示,一束光线通过透明容器平行于液面射向液体内部的平面镜上,已知这种透明液体的折射率为2,试求:(1)光由这种液体射入空气时的临界角是多大?(2)平面镜可以
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,一束光线通过透明容器平行于液面射向液体内部的平面镜上,已知这种透明液体的折射率为
2
,试求:
(1)光由这种液体射入空气时的临界角是多大?
(2)平面镜可以绕过0点且垂直于纸面的轴转动,为使光线能够从液体表面射出,平面镜与入射光的夹角α应满足什么条件?
答案
(1)由临界角公式sinC=
1
n
=
2
2
∴C=45°
(2)光线经平面镜向右上方以临界角射向液面刚好发生全反射,如图(1)所示,有
2θ=90°+C=135°
∴α
1
=90°-θ=90°-
135°
2
=22.5°
当α=22.5°时光线射向液面时,刚好发生全反射,而当α>22.5°时,线经平面镜反射再射向液面时,才能从反射点的右上方射出,所以必须满足α>22.5°.
同理,光线经平面镜向左上方以临界角射向液面,刚好发生全反射,如图(2)所示,有
2θ"=90°-C=45°
∴α
2
=90°-θ"=67.5°
若α<67.5°时,光线能从反射点的左上方射出.
综合上述两种情况的结果,若使光线能从液体表面射出,应满足α>22.5°或α<67.5°.
答:
(1)光由这种液体射入空气时的临界角是45°.
(2)要使光线能从液体表面射出,应满足α>22.5°或α<67.5°.
举一反三
如图所示,半圆形玻璃砖abc,O为圆心.c为圆弧顶点.-束很细的白光沿cO方向射入玻璃砖.现保持光的方向不变.使玻璃砖绕,O点沿顺时针方向转动,则首先在界面ab上发生全反射的应是白光中的( )
A.红光部分,因为玻璃对红光折射率大
B.红光部分,因为玻璃对红光折射率小
C.紫光部分,因为玻璃对紫光折射率大
D.紫光部分,因为玻璃对紫光折射率小
题型:常州模拟
难度:
|
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如图所示,临界角C为45°的液面上有一点光源S发出一束光垂直入射到水平放置于液体中且距液面为d的平面镜M上,当平面镜M绕垂直过中心O的轴以角速度ω做逆时针匀速转动时,观察者发现水面上有一光斑掠过,则观察者们观察到的光斑在水面上掠过的最大速度为多少?
题型:不详
难度:
|
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“B超”可用于探测人体内脏的病变状况.如图是超声波从肝脏表面入射,经折射与反射,最后从肝脏表面射出的示意图.超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似,可表述为
sin
θ
1
sin
θ
2
=
v
1
v
2
(式中θ
1
是入射角,θ
2
是折射角,ν
1
,ν
2
为别是超声波在肝外和肝内的传播速度),超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同.已知ν
2
=0.9v
1
,入射点与出射点之间的距离是d,入射角为i,肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行,则肿瘤离肝脏表面的深度h为( )
A.
9dsini
100-81
sin
2
i
B.
d
81-100
sin
2
i
100sini
C.
d
81-100
sin
2
i
20sini
D.
d
100-81
sin
2
i
18sini
题型:浙江
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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,穿过玻璃砖从下表面射出,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需时间分别为t
1
和t
2
,则在θ逐渐由0°增大到90°的过程中( )
A.t
1
始终大于t
2
B.t
1
始终小于t
2
C.t
1
先大于后小于t
2
D.t
1
先小于后大于t
2
题型:浙江
难度:
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夏日晚上,小明去游泳池游泳,他站在池边发现对岸标杆上有一灯A,水下池壁上有一彩灯B,如图所示,(B灯在图中未画出)他调整自己到岸边的距离,直到发现A灯经水面反射所成的像与B灯经水面折射后所成的像重合此时人到对岸距离L=10m,A灯距水面高为0.5m,人眼E距水面高为2m,水的折射率为4/3
(1)画出小明看到A、B灯的像重合时的光路图
(2)求B灯在水面下的深度.
题型:潍坊二模
难度:
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