- 光的折射定律
- 共1641题
如图所示,某棱镜的横截面为等腰直角三角形ABC,其折射率为.一束单色光从AB面入射,恰好在AC面上发生全反射,求:
①光在AB面的入射角的正弦值; ②光在棱镜中的传播速度.
正确答案
①②
m/s
试题分析:
①光路如图
得
解得
②m/s
一束白光从玻璃里射入稀薄空气中,已知玻璃的折射率为1.53,求入射角为下列两种情况时,光线的折射角各为多少?
(1)入射角为50°;
(2)入射角为30°。
正确答案
r= 49°54′
光线由玻璃里射入空气中,是由光密媒质射入光疏媒质,其临界角为
由已知条件知,当i=50°时,i>A,所以光线将发生全反射,不能进入空气中。当i=30°时,i<A,光进入空气中发生折射现象。
sinr=n·sini=1.53×sin30°=0.765
r= 49°54′
(10分)桌面上有一玻璃圆锥,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,此三角形的边长为L,如图所示,有一半径为的圆柱形平行光束垂直底面入射到圆锥上,光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为
,求:
①光在玻璃中的传播速度是多少?
②光束在桌面上形成的光斑的面积是多少?
正确答案
试题分析:①由n=得,光在玻璃中的传播度为v=
=
×108m/s
②作出光路图,如图所示.
由几何知识得到:入射角θ1=60°,
根据折射定律得:n=,代入解得,折射角θ2=30°.
由几何关系可知,产生的光斑直径为d=,面积S=
πd2=
(9分)(2013云南昆明题改编)如图所示,ABC为一透明材料 做成的柱形光学元件的横截面,该种材料折射率n=2,AC为一半径为R的圆弧,D为圆弧面圆心,ABCD构成正方形,在D处有一点光源。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线,从点光源射入圆弧AC的光中,有一部分不能从AB、BC面直接射出,求这部分光照射圆弧AC的弧长。
正确答案
πR/6
⑵解析:设该种材料的临界角为C,则:sinC=1/n,解得C=30°。如图所示,若沿DE方向射到AB面上的光线刚好发生全反射,则:∠ADF=30°。同理,若沿DG方向射入的光线刚好在BC面上发生全反射,则:∠CDG=30°。因此∠FDH=30°。据几何关系可得:弧FH=×2πR,解得弧FH=πR/6.——9分
如图所示,顶角为30°的等腰玻璃三棱镜ABC,光线由空气垂直AB面进入棱镜,由AC面进入空气中,其折射光线与入射光线之间的夹角为30°,求棱镜的折射率、光在这种玻璃中的传播速度.(已知光在真空中速度为3.0×108m/s)
正确答案
,
×108m/s
试题分析:由图得,入射角为30°,折射角为60°,由光的折射定律得,因为n=
解得v=
=
×108m/s
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