如图所示,一个横截面为直角三角形的三棱镜,∠A=30°,∠C=90°,BC边的长为L.一个大光屏MN与BC平行,到BC的距离也是L.三棱镜材料的折射率是n=3.

如图所示,一个横截面为直角三角形的三棱镜,∠A=30°,∠C=90°,BC边的长为L.一个大光屏MN与BC平行,到BC的距离也是L.三棱镜材料的折射率是n=3.

题型:不详难度:来源:
如图所示,一个横截面为直角三角形的三棱镜,∠A=30°,∠C=90°,BC边的长为L.一个大光屏MN与BC平行,到BC的距离也是L.三棱镜材料的折射率是n=


3
.一束平行光平行于AC方向射到三棱镜的 AB面上.求:
(1)用作图法画出光屏上被照亮的部分,并求被照亮部分的宽度.
(2)光屏移动到什么位置才能消除两个照亮部分之间的阴影区?魔方格
答案
(1)作出光路图如图所示.
平行光线进入三棱镜后被CD分成两部分,BD部分的光线直接经BC折射后,射到光屏上,AD部分在AC面上发生全反射,再经BC面折射后射到屏上.
 在AB面上:入射角i=60°,由n=
sini
sinr
得:r=30°
对于BD部分:光线射到BC面上入射角为i′=30°,由光路可逆性得知,折射角r′=60′,由几何知识得知NN′=L
对于AD部分:光线射到AC面上,入射角为i″=60°.
魔方格

设临界角为C,则sinC=
1
n
=
1


3
<sin60°,故C<60°,则光线在AC面上发生全反射.
根据几何关系得知:MM′=L.
故被照亮部分的宽度为2L.
(2)根据光路图可知,将屏向右移到图中虚线位置,能消除两个照亮部分之间的阴影区.
由几何知识和屏到BC边的距离得知,屏到BC距离为


3
6
L

答:
(1)用作图法画出光屏上被照亮的部分如图所示,被照亮部分的宽度为2L.
(2)光屏移动到距离BC


3
6
L
的位置才能消除两个照亮部分之间的阴影区.
举一反三
如图,ABC为一全反射棱镜,它的主截面是腰直角三角形,如图所示,一束白光垂直入射到AC面上.在ab面上发生全友射.若光线入射点O的位置保持不变.改变光线的入射方向(不考虑自BC面反射的光线)使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,如果有色光射出AB面,则______将首先射出(填红光或者紫光)魔方格
题型:河西区一模难度:| 查看答案
有一腰长是16cm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的白纸的桌面上,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=12cm,OD=9cm.求:
(1)此三棱镜的折射率;
(2)光在三棱镜中传播的速度.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖,他被誉为“光纤通讯之父”. 光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维,它的结构如图所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播.下列关于光导纤维的说法中正确的是(  )
A.内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
B.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
C.波长越长的光在光纤中传播的速度越大
D.频率越大的光在光纤中传播的速度越大
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,直角玻璃棱镜中∠A=70°,入射光线垂直于AC面,求光线从棱镜第一次射入空气时的折射角,并作光路图,已知玻璃的折射率为


2
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面,经过三棱镜的折射后发生色散现象,在光屏的ab间形成一条彩色光带.下面的说法中正确的是(  )
A.a侧是红色光,b侧是紫色光
B.在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长
C.三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率
D.在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率
魔方格
题型:广州难度:| 查看答案
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