- 光的折射定律
- 共1641题
如图所示为一个透明介质制成的半径为R的球,透明介质的折射率为n,球心为O.透明球内有一点光源S,S距球心O的距离为R/n.试证明:光源S发出的光射到右边球面上,经球面折射后能形成像,并求出像
的位置.
正确答案
如图所示,设入射角为i入射光与主轴的夹角为θ,折射角为r。在三角形PSO中,由三角形关系可知:
如图所示,设入射角为i入射光与主轴的夹角为θ,折射角为r。在三角形PSO中,由三角形关系可知:
如图所示,等腰直角三棱镜放在真空中,斜边BC=d,一束单色光以60°的入射角从AB侧面中点入射,折射后再从AC侧面折射出,已知三棱镜的折射率n=,单色光在真空中的光速为c,求此单色光通过三棱镜的时间。
正确答案
在AB面上单色光发生折射,光路如图 (2分)
由折射定律知 =nα=45°(3分)
故光在棱镜内传播的路径DE应
与BC平行且DE=d
在棱镜内光速v==
(3分)
所以t==
(2分)
(8分)半径为R的半圆柱形玻璃,横截面如图12所示,O为圆心,已知玻璃的折射率为。一束与MN平面成45°的平行光束从空气射到玻璃的半圆柱面上,经玻璃折射后,有部分光能从MN平面上射出,求能从MN射出的光束的宽度为多少?
正确答案
如图所示,进入玻璃中的光线①沿半径方向直达球心位置O,且入射角等于临界角,恰好在O点发生全反射。光线①左侧的光线(如:光线②)经球面折射后,射在MN上的入射角一定大于临界角,在MN上发生全反射,不能射出,光线①右侧的光线经半球面折射后,射到MN面上的入射角均小于临界角,能从MN面上射出,最右边射向半球的光线③与球面相切,入射角°,由折射定律知
得
°
故光线③将垂直MN射出,所以在MN上面射出光束宽度应为
OE=
一棱镜的截面为直角三角形ABC,∠A=30°,斜边AB=8cm.棱镜材料的折射率为n=
.在此截面所在的平面内,一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜(如图所示)求:
(1)光从棱镜射到空气的临界角;
(2)求光从入射到第一次射出棱镜在棱镜所需的时间.
正确答案
(1)由sinC=得:
光从棱镜射向空气是临界角为45°;
(2)光在玻璃中的速度为:v=
由数学知识得:=
=6
cm
=3
cm
t==6×10-10s
答:(1)光从棱镜射到空气的临界角为45°;
(2)求光从入射到第一次射出棱镜在棱镜所需的时间为6×10-10s.
一束细光束由真空沿着半径方向射入一块半圆柱形透明体,如图甲所示,其射出后的折射光线的强度进行记录,发现折射光线的强度随着θ的变化而变化,如图乙所示.此透明体的临界角为______,折射率为______.
正确答案
由图看出,当θ≤30°时,折射光线的强度为零,即折射光线消失,说明该介质全反射的临界角为 C=90°-θ=90°-30°=60°;
由sinC=得,折射率n=
=
=1.15;
故答案为:60°,1.15.
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