- 光的折射定律
- 共1641题
如图所示.用折射宰n=的玻璃做成一个外径为R的半球形空心球壳.一束与O′O平行的平行光射向此半球的外表面,若让一个半径为
R的圆形遮光板的圆心过O′O轴,并且垂直该轴放置则球壳内部恰好没有光线射入,问:
(1)临界光线射人球壳时的折射角r为多大?
(2)球壳的内径R′为多少?
正确答案
(1)由题图和几何知识sini=
由折射率的定义式n=
联立解出r=30°
(2)对临界光线sinC=
在题图△oab中,由正弦定理:=
联立解出R′=R.
答:(1)临界光线射人球壳时的折射角r为30°.
(2)球壳的内径R′为R.
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。
正确答案
解:光从玻璃射入空气的临界角为45°,作光路图如图所示,第一次射到AB面上时,入射角∠1=70°,发生全反射,再射到BC面上,这时入射角∠2=50°,大于临界角,发生全反射。再射到AB面上时,入射角∠3=30°,发生折射,根据,可知折射角∠4=45°
一组平行的细激光束,垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上,如图所示。已知光线I沿直线穿过玻璃,它的入射点是O,光线Ⅱ的入射点为A,穿过玻璃后两条光线交于一点。已知玻璃截面的圆半径为R,OA=,玻璃的折射率
。求两条光线射出玻璃后的交点与O点的距离。
正确答案
R
如图10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°角射入玻璃砖的圆心,由于复色光中含有两种单色光,故在光屏上出现了两个光斑,玻璃对这两种单色光的折射率分别为n1=和n2=
.
求:(1)这两个光斑之间的距离;
(2)为使光屏上的光斑消失,复色光的入射角至少为多少?
正确答案
(1)作出光路图如图,由折射定律有:
n1=,n2=
代入数据得:β1=45°,β2=60°
故有AB=PA-PB=-
=(1-
)R
(2)当两种色光在界面处均发生全反射时光斑消失,随入射角α增大,玻璃对其折射率为n2的色光先发生全反射,后对折射率为n1的色光发生全反射.
故sinC==
所以α=C=45°
答:(1)这两个光斑之间的距离=(1-)R;
(2)为使光屏上的光斑消失,复色光的入射角至少为45°.
如图所示,半圆形玻璃砖的半径R=10 cm,折射率,直径AB与屏MN垂直并接触于A点。一细束单色光a以入射角θ1=30°沿半径射向玻璃砖的圆心O,在屏MN上出现了两个光斑,求这两个光斑间的距离L。
正确答案
解:作出光路图如图所示
根据折射定律知
L1=Rtan30°
L2=Rtan60°
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