如圖所示,直角玻璃三棱鏡置于空氣中,已知∠A=60°,∠C=90°;一束極細的光于AC邊的中點垂直AC面入射,AC邊長為2a,棱鏡的折射率為n=
2
,求光第一次從BC面射出時:
①光的折射角.
②光在棱鏡中傳播的時間(設(shè)光在真空中傳播速度為c)
分析:畫出光路圖,由幾何知識找出角度關(guān)系,線段關(guān)系,由折射定律和運動學(xué)知識可以求解.
解答:解:如圖所示,因為光線在D點入射角為60°,sin60°
1
n
發(fā)生全反射,由反射定律和幾何知識得∠4=30°,
sin∠5
sin∠4
=n
     sin∠5=
2
2
       
故光線從BC面射出棱鏡時的折射角∠5=45°
設(shè)光線由O點到E點所需的時間為t,則
t=
OD+DE
v
,v=
c
n

由數(shù)學(xué)知識得OD=
3
a,DE=
2
3
3
a
由以上各式可得t=
5
6
3c
a

答案為:45°,
5
6
3c
a
點評:做光學(xué)類題目,一般要畫出光路圖,幫助我們分析角的大小,列式計算即可.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,畫有直角坐標(biāo)系xOy的白紙位于水平桌面上,M是放在白紙上的半圓玻璃磚,其底面的圓心在坐標(biāo)系原點,直邊與x軸重合,OA是畫在紙上的直線,P1、P2為豎直的插在直線OA上的兩枚大頭針,P3是豎直插在紙上的第三枚大頭針,α是直線OA與y軸正方向的夾角,β是直線OP3與y軸負方向的夾角,只要直線OA畫得合適,且P3的位置取得正確,測得角α、β便可求得玻璃的折射率.某學(xué)生在用上述方法測量玻璃的折射率時,在他畫出的直線OA上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針,但在y<0的區(qū)域內(nèi),不管眼睛放在何處,都無法透過玻璃看到P1、P2的像,他應(yīng)采取的措施是
減少λ射角α
減少λ射角α
.若他已正確地測得了α、β的值,則玻璃的折射率n=
sinβ
sinα
sinβ
sinα

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?商丘三模)如圖所示,內(nèi)徑均勻的直角細玻璃管ABC兩端開口,AB段豎直,BC段水平,AB=100cm,BC=40cm,在水平段BC內(nèi)有一長10cm的水銀柱,其左端距B點10cm,環(huán)境溫度為330K時,保持BC段水平,將玻璃管A端緩慢豎直向下插入大水銀槽中,使A端在水銀面下10cm.已知大氣壓為75cmHg且保持不變,若環(huán)境溫度緩慢升高,求溫度升高到多少K時,水銀柱剛好全部溢出.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)玻璃棱鏡ABCD可以看成是由如圖所示的ADE、ABE、BCD三個直角三棱鏡組成,一束從AD面入射的光線在棱鏡中的折射光線ab與AD面的夾角α=60°,已知光在真空的速度c=3×108m/s,玻璃的折射率n=1.5.求:
(1)這束入射光線的入射角多大?(用反三角函數(shù)表示)
(2)光在棱鏡中的傳播速度多大?
(3)該束光線第一次從CD面出射時的折射角以及此出射光線的偏向角(射出棱鏡出射光線與射入棱鏡的光線之間的夾角)多大?(要畫出解題所需的完整光路圖)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)把某一直角玻璃棱鏡AOB平放在坐標(biāo)紙上,如圖所示,用一細束紅光掠過紙面從C點入射,經(jīng)AO面反射和折射后,反射光線和折射光線與x軸交于D、E兩點.已知C、D、E三點的坐標(biāo)分別為(0,12)、(-9,0)、(16,0).由此可以計算出該棱鏡材料對紅光的折射率為(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

玻璃棱鏡可以看成是由如圖所示的、三個直角三棱鏡組成的,一束從面入射的光線在棱鏡中的折射光線面的夾角=60°,已知光在真空的速度=3×108 m/s,玻璃的折射率=1.5.求:?

(1)這束入射光線的入射角多大?(用反三角函數(shù)表示)?

(2)光在棱鏡中的傳播速度多大??

(3)該束光線第一次從面出射時的折射角以及此出射光線的偏向角(射出棱鏡的光線與射入棱鏡的光線之間的夾角)多大?(解題過程要畫出解題所需的完整光路圖)

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