- 光的折射定律
- 共1641题
某同学做“测定玻璃折射率”的实验,其做了三次实验,则得的入射角分别为i1、i2、i3,折射率分别为r1、r2、r3,由此可得玻璃折射率的平均值等于 。
正确答案
略
如图所示,ABC是由折射率为的某种透明物质制成的直角三棱镜横截面(O为AB的中点),∠A=30°,则:
(1)平行光束以α=45°的入射角自AB边折射进入棱镜后,请作出可能存在的典型光路图.(垂直于界面的反射光线不必画出)
(2)作图分析并计算要使射入O点的光线能从AC面射出,夹角α(如图所示)应满足什么条件?结果可用反三角函数表示。
正确答案
夹角α应满足
⑴光线射向AB面的入射角i=45°,由折射定律有
,解得 r=30°
设该透明物质的临界角为C,则 ,解得 C=45°
光线射向AC面的入射角θ1=90°-r=60°>C,故发生全反射.
而θ2=θ1,故反射光线垂直于BC面从棱镜射出,光路图如图
⑵由几何关系可知,射向AC面的光线恰好发生全反射时r=15°,设此时,则有
①
解得 ②
当α=180时入射角为90°,射向AC的光线,不会发生全反射,故要使射入O点的光线能从AC面射出,夹角α应满足 ③
如图所示,一束平行单色光由空气斜射入厚度为h的玻璃砖,入射光束与玻璃砖上表面夹角为θ,入射光束左边缘与玻璃砖左端距离为b1,经折射后出射光束左边缘与玻璃砖的左端距离为b2,可以认为光在空气中的速度等于真空中的光速c.求:光在玻璃砖中的传播速度v.
正确答案
由光的折射定律得 =n
由几何关系得 sini=cosθ
sinr=
则得n=
又n=
则得光在玻璃砖中的传播速度 v=
答:光在玻璃砖中的传播速度为.
直角玻璃三棱镜的截面如图所示,一条光线从AB面入射,ab为其折射光线,图中α=60°.已知这种玻璃的折射率n=,则ab光线在AC面上______(填“有”或“无”)光线射出玻璃砖,ab光线经.AC面反射,再经BC面折射后的光线与BC面的夹角为______.
正确答案
由临界角公式sinC=,n=
得,临界角C=45°,而光线在AC面上的入射角i=60°>C,则光线在AC面上发生了全发反射,故ab光线在AC面上没有光线射出玻璃砖.根据反射定律和几何知识得到,光线在BC面上的入射角i′=30°.
设光线经BC面折射后折射角为γ,则由n=,代入解得γ=45°.则光线与BC面的夹角β=90°-γ=45°.
故本题答案是:无;45°
(4分)如图,置于空气中的一不透明容器中盛满某种透明液体。液面上盖有一遮光板,将一带刻度的尺子靠近遮光板竖直放置(用手控制),尺子的零刻线可认为贴近遮光板。右侧有一水平放置的与液面等高的望远镜,用来观察尺子上的刻度。开始时通过望远镜恰好看到尺子上的16cm刻线。将尺子沿遮光板向左侧平移3cm时,通过望远镜恰好看到尺子上的20cm刻线。则此液体的折射率n= 。(结果保留三位有效数字)
正确答案
1.67
略
扫码查看完整答案与解析