如图所示,是用某种玻璃制成的横截面为圆形的圆柱体光学器件,它的折射率为,横截面半径为R。现用一束细光线垂直圆柱体的轴线以i=60°的入射角射入圆柱体,不考虑光线
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如图所示,是用某种玻璃制成的横截面为圆形的圆柱体光学器件,它的折射率为,横截面半径为R。现用一束细光线垂直圆柱体的轴线以i=60°的入射角射入圆柱体,不考虑光线
题型:0127 模拟题
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如图所示,是用某种玻璃制成的横截面为圆形的圆柱体光学器件,它的折射率为
,横截面半径为R。现用一束细光线垂直圆柱体的轴线以i=60°的入射角射入圆柱体,不考虑光线在圆柱体内的反射,真空中光速为c。
(1)作出光线穿过圆柱体并射出的光路图。
(2)求出该光线从圆柱体中射出时,出射光线偏离原方向多大的角度?
(3)光线在圆柱体中的传播时间。
答案
解:(1)由折射定律
,得
,光线射入圆柱体内的折射角为
,由几何知识得,光线从圆柱体射出时,在圆柱体内的入射角为30°,在圆柱体外的折射角为60°,光路图如图所示
(2)由几何知识,出射光线偏离原方向的角度为α=60°
(3)光线在圆柱体中的路程:
介质中传播速度
所以,光线在圆柱体中的传播时间为
举一反三
如图所示,半圆形玻璃砖的半径为R,光屏PQ置于直径的右端并与直径垂直,一复色光与竖直方向成α=30°角射向玻璃砖的圆心。复色光中含有a、b两种单色光,故在光屏上出现了两个光斑,玻璃砖对a、b两种单色光的折射率分别为
和
则
[ ]
A.a、b两种单色光在玻璃砖中传播的时间之比为
B.a、b两种单色光从玻璃砖出射时的折射角之比为
C.两个光斑之间的距离为
D.逐渐增大入射角α,为使光屏上的光斑消失,复色光的入射角至少为60°
题型:模拟题
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如图所示,真空中有一个半径为R,质量分布均匀的玻璃球,频率为f的细激光束在真空中沿直线BC传播,并于玻璃球表面的C点经折射进入小球,并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中。已知∠COD=120°,玻璃球对该激光束的折射率为
则下列说法中正确的是
[ ]
A.激光束的入射角α=45°
B.一个光子在穿过玻璃球的过程中能量逐渐变小
C.此激光束在玻璃球中穿越的时间为
(其中c为真空中的光速)
D.改变入射角α的大小,细激光束可能在球的内表面发生全反射
题型:模拟题
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一束光波以45°的入射角,从AB面射入如图所示的透明三棱镜中,棱镜折射率n=
,试求光进入AB面的折射角,并在图中画出该光束在棱镜中的光路。
题型:模拟题
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如图所示,ABC为等腰棱镜,a、b两束不同频率的单色光垂直于AB边射入棱镜,折射后两束光相交于图中的P点,以下判断正确的是
[ ]
A.在真空中,a光波长大于b光波长
B.a光通过棱镜的时间大于b光通过棱镜的时间
C.若用a光照射某种金属发生了光电效应,则用b光照射该金属一定发生光电效应
D.若用a、b两种光照射同一种金属均发生光电效应,则用b光照射时逸出的光电子的最大初动能较大
题型:模拟题
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有一玻璃球冠,右侧面镀银,光源S就在其对称轴上,如图所示。从光源S发出的一束光射到球面上,其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播,另一部分光射入玻璃球冠内,经右侧镀银面第一次反射恰能沿原路返回。若球面半径为R,玻璃折射率为
,求光源S与球冠顶点M之间的距离sM为
[ ]
A.R
B.
C.
D.
题型:模拟题
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