(9分)如圖所示，一束截面為圓形(半徑R＝1 m)的平行紫光垂直射向一半徑也為R的玻璃半球的平面，經(jīng)折射后在屏幕S上形成一個(gè)圓形亮區(qū)．屏幕S至球心的距離為D＝(＋1) m，不考慮光的干涉和衍射，試問：

①若玻璃半球?qū)ψ仙獾恼凵渎蕿閚＝，請(qǐng)你求出圓形亮區(qū)的半徑．
②若將題干中紫光改為白光，在屏幕S上形成的圓形亮區(qū)的邊緣是什么顏色？

①1 m　②紫色

解析
試題分析：①如圖，紫光剛要發(fā)生全反射時(shí)的臨界光線射在屏幕S上的點(diǎn)E，E點(diǎn)到亮區(qū)中心G的距離r就是所求最大半徑．設(shè)紫光臨界角為C，由全反射的知識(shí)：sinC＝（1分）
由幾何知識(shí)可知：AB＝RsinC＝  （1分）       OB＝RcosC＝R（1分）
BF＝ABtanC＝（1分）     GF＝D－(OB＋BF)＝D－，，（1分）
所以有：rm＝GE＝·AB＝D·－nR＝1 m（2分）
②由于白色光中紫光的折射率最大，臨界角最小，故在屏幕S上形成的圓形亮區(qū)的邊緣應(yīng)是紫色光．（2分）
考點(diǎn)：光的折射 全反射

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

（6分）根據(jù)題目所給出的四種介質(zhì)折射率判斷：
①隨著入射角增大某單色光從B介質(zhì)中射向哪種介質(zhì)中有可能發(fā)生全反射？
答：          
②某單色光從B介質(zhì)中以相同入射角i折射入A、C、D介質(zhì)中時(shí)，相應(yīng)折射角分別記為∠a、∠c、∠d，則折射角的大小關(guān)系為∠a       ∠c        ∠d（填大于、小于、或等于）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，是用某種玻璃制成的橫截面為圓形的圓柱體光學(xué)器件，它的折射率為 ，橫截面半徑為R�，F(xiàn)用一細(xì)光束（視為光線）垂直圓柱體的軸線以i=60°的入射角射入圓柱體，不考慮光線在圓柱體內(nèi)的反射，真空中光速為c。

①作出光線穿過圓柱體射出的光路圖。
②求該光線從圓柱體中射出時(shí)，折射光線偏離進(jìn)入圓柱體光線多大的角度？
③光線在圓柱體中的傳播時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一單色光束，以入射角從平行玻璃磚上表面O點(diǎn)入射。已知平行玻璃磚厚度為，玻璃對(duì)該單色光的折射率為。光從玻璃磚的上表面?zhèn)?到下表面，求入射點(diǎn)與出射點(diǎn)間的距離為多少厘米。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）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(xì)的光于AC的中點(diǎn)D垂直AC面入射，AD＝a，棱鏡的折射率為，求：

①此玻璃的臨界角；[來(lái)源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]
②光從棱鏡第一次射入空氣時(shí)的折射角；[來(lái)源:學(xué)#科#網(wǎng)]
③光從進(jìn)入棱鏡到它第一次射入空氣所經(jīng)歷的時(shí)間（設(shè)光在真空中的傳播速度為c）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示為用某種透明材料制成的一塊柱形棱鏡的截面圖，圓弧CD為半徑為R的四分之一的圓周，圓心為O，光線從AB面上的某點(diǎn)入射，入射角，它進(jìn)入棱鏡后恰好以臨界角射在BC面上的O點(diǎn)。

(a)畫出光線由AB面進(jìn)入棱鏡且從CD弧面射出的光路圖；
(b)求該棱鏡的折射率n；
(c)求光線在該棱鏡中傳播的速度大小(已知光在空氣中的傳播速度c＝3.0×108m/s)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示，為某種透明介質(zhì)的截面圖，△AOC為等腰直角三角形，BC為半徑R=12cm的四分之一圓弧，AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn)．由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光射向圓心O，在AB分界面上的入射角i=45°，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)亮斑．已知該介質(zhì)對(duì)紅光和紫光的折射率分別為，．
①判斷在AM和AN兩處產(chǎn)生亮斑的顏色；
②求兩個(gè)亮斑間的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

水下光源在水面上形成一個(gè)半徑為2m的圓形亮區(qū)，水的折射率為 。試確定光源離水面的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，一不透明的圓柱形容器內(nèi)裝滿折射率n＝的透明液體，容器底部正中央O點(diǎn)處有一點(diǎn)光源S，平面鏡MN與底面成450角放置，若容器高為2 dm，底邊半徑為（1+）dm，OM＝1 dm，在容器中央正上方1 dm 處水平放置一足夠長(zhǎng)的刻度尺，

求光源S發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射后，照射到刻度尺的長(zhǎng)度．（不考慮容器側(cè)壁和液面的反射）

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