- 光的折射定律
- 共1641题
如图所示,是一种折射率n=1.5的棱镜,用于某种光学仪器中,现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上,入射角的大小满足sinθ1=0.75,求:
(1)光在棱镜中传播的速率;
(2)画出此束光线射出棱镜后的方向,要求写出简要的分析过程.(不考虑返回到AB和BC面上的光线)
正确答案
(1)光在棱镜中传播的速率v==
=2×108m/s
(2)由题光在AB面上入射角的正弦sini=sinθ1=0.75,由折射定律率n=得,sinr=
=
=
,得到AB面上的折射角r=30°
由几何关系得,BC面上的入射角θ=45°
全反射临界角C=arcsin=arcsin
<45°,则光在BC面上发生全反射,光线垂直于AC面射出棱镜,光路如图所示.
答:
(1)光在棱镜中传播的速率为2×108m/s;
(2)画出此束光线射出棱镜后的方向如图.
如图所示,MN是一条通过透明球体球心的直线.在真空中的单色细光束AB平行于MN射向球体,B为入射点,若出射光线CD与MN的交点P到球心O的距离是球半径的倍,且与MN所成的角α=30°.求:透明体的折射率.
正确答案
连接OB、BC,如图所示.
在B点光线的入射角、折射角分别标为i、r,在△OCP中:有=
解得∠OCP=135°(45°值舍)①
进而可得:∠COP=15°
由折射率定义:在B点有:n=
在C点有:n=,
又∠BCO=r
所以,i=45°②
又:∠BCO=180°-i-∠COP=120°故:r=30°③
因此,透明体的折射率n==
=
答:透明体的折射率为.
如图所示,一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质,经下表面反射后,从上表面的A点射出。已知入射角为i,A与O相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d。
正确答案
解:设折射角为r,折射定律:
几何关系:l=2dtanr
解得
一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱杯,下图为过轴线的截面图,调整入射角α,光线拾好在和空气接触的界面上发生全反射,已知水的折射角为,α的值。
正确答案
解:当光线在水面发生全放射时有
当光线从左侧射入时,由折射定律有
联立这两式代入数据可得
如图为一块直角三棱镜,顶角A为30°。一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB,并从AC边射出,出射光线与AC边夹角也为30°。则该激光在棱镜中的传播速度为多少?(结果保留两位有效数字)
正确答案
解:
由几何关系得:,
折射率
激光在棱镜中传播速度
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