一束平行单色光以45°的入射角从空气射向由某种透明材料制成的半圆柱体的底面,其横截面图如图所示(O为圆心),发现只有P、Q之间的圆弧面上有光射出,通过实验确定射
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一束平行单色光以45°的入射角从空气射向由某种透明材料制成的半圆柱体的底面,其横截面图如图所示(O为圆心),发现只有P、Q之间的圆弧面上有光射出,通过实验确定射
题型:不详
难度:
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一束平行单色光以45°的入射角从空气射向由某种透明材料制成的半圆柱体的底面,其横截面图如图所示(O为圆心),发现只有P、Q之间的圆弧面上有光射出,通过实验确定射向P点的折射光线的入射点为O
1
点,测得∠OPO
1
也是45°,试求:
(1)该材料对入射光的折射率是多少?.
(2)圆柱弧面上能射出光线的部分与圆弧表面面积的比值是多少?
答案
(1)因为光在P点发生全反射,在P点的入射角为45度,根据sin45°=
1
n
解得n=
2
.
(2)根据折射定律,设光在直面上的折射角为θ,有
sin45°
sinθ
=n
解得θ=30°.
根据几何关系得,∠O
1
OP=180°-60°-45°=75°
∠QOB=180°-120°-45°=15°
则∠POQ=90°,所以圆柱弧面上能射出光线的部分与圆弧表面面积的比值为1:2.
答:该材料对入射光的折射率是
2
.
(2)圆柱弧面上能射出光线的部分与圆弧表面面积的比值是1:2
举一反三
如图,长方体ABCD是折射率为1.5的玻璃砖,将其放在空气中,一束光以入射角θ射到AB面的P点上,AD=2AP,求:
(1)要使此光束进入长方体后能直接折射到AD面上,θ的最小值是多少;
(2)要使此光束直接折射到AD面上的光能在AD面上发生全反射,θ的取值范围是多少.
题型:不详
难度:
|
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半径为R的半圆形玻璃砖截面如图所示,O点为圆心,光线a沿半径方向进入玻璃后恰好在O点发生全反射,光线b平行于光线a,从最高点进入玻璃后折射到MN上的D点,已知光线a与MN的夹角为60°,求:
(1)玻璃的折射率n为多少?
(2)OD的长度是多少?
题型:不详
难度:
|
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“光纤通信”利用了光的全反射原理.已知折射率为n、长为L的玻璃纤维置于空气中,很细的单色光从左端中点A射入恰好能在纤维中发生全反射,且最后从右端中点B射出,光路示意图如图所示.求:
(1)光在C点的入射角的正弦sinθ
C
(2)光在A点的入射角的正弦sinθ
A
(3)光从A点射入到从B点射出所经历的时间t.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,AOB是1/4圆柱玻璃砖的截面图,玻璃的折射率为
2
.今有一束平行光线以45
0
的入射角入射到玻璃砖的AO面,这些光线只有一部分能从AB弧面射出,并假设凡是射到OB面上的光线全部被吸收,也不考虑OA面的反射作用.试求圆柱AB面上能射出光线的面积占AB表面积的几分之几?
题型:不详
难度:
|
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发出白光的细线光源ab,长度为l
0
,竖直放置,上端a恰好在水面以下,如图.现考虑线光源ab发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光束经水面折射后所成的像,由于水对光有色散作用,若以l
1
表示红光成的像的长度,l
2
表示紫光成的像的长度,则( )
A.l
1
<l
2
<l
0
B.l
1
>l
2
>l
0
C.l
2
>l
1
>l
0
D.l
2
<l
1
<l
0
题型:江西
难度:
|
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