(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邊的中點(diǎn)垂直AC面入射，AC＝2a，棱鏡的折射率為n＝，求：

①光在棱鏡內(nèi)經(jīng)一次全反射后第一次射入空氣時(shí)的折射角；
②光從進(jìn)入棱鏡到第一次射入空氣時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間(設(shè)光在真空中傳播速度為c)。

①45°；②

解析試題分析：①如圖所示，因?yàn)楣饩�在D點(diǎn)發(fā)生全反射，由反射定律和幾何知識(shí)得：∠4＝30°
根據(jù)折射定律有：n＝，解得：sin∠5＝
即光在棱鏡內(nèi)經(jīng)一次全反射后第一次射入空氣的折射角為∠5＝45°

②由圖中幾何關(guān)系可知光在棱鏡中的光程為：s＝OD＋DE
其中：OD＝，DE＝
設(shè)光線由O點(diǎn)到E點(diǎn)所需時(shí)間為t，則：t＝
根據(jù)折射率的定義可知：n＝
由以上各式得：t＝
考點(diǎn)：本題主要考查了光的全反射、折射定律的應(yīng)用問(wèn)題。

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：單選題

彩虹是懸浮于空氣中的大量小水珠對(duì)陽(yáng)光的色散造成的，如圖所示為太陽(yáng)光照射到空氣中的一個(gè)小水珠發(fā)生全反射和色散的光路示意圖，其中a、b為兩束頻率不同的單色光。對(duì)于這兩束光，以下說(shuō)法中正確的是     

A．單色光a比單色光b的頻率高
B．由水射向空氣，a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角
C．在水中a光的傳播速度小于b光的傳播速度
D．如果b光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則a光也一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

(4分)某同學(xué)在測(cè)定一厚度均勻的圓柱形玻璃的折射率時(shí)，先在白紙上作一與圓柱橫截面相同的圓，圓心為0。將圓柱形玻璃的底面與圓重合放在白紙上。在圓柱形玻璃一側(cè)適當(dāng)位置豎直插兩枚大頭針P1和P2，在另一側(cè)適當(dāng)位置先后插兩枚大頭針P3和P4，先使P3能夠擋住P2、P1的像，再插大頭針P4時(shí)，使P4能夠檔住P3和P2,P1的像。移去圓柱形玻璃和大頭針后,得圖所示的痕跡。

①圖中已畫出P1P2的入射光線，請(qǐng)?jiān)趫D中補(bǔ)畫出完整的光路圖，并標(biāo)出光從玻璃射入 空氣的入射角θ1和折射角θ2。
②用入射角θ1和折射角θ2表示玻璃折射率的表達(dá)式為n=_______。

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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，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，現(xiàn)用一束細(xì)光線與圓柱體的軸線成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(guò)圓柱體并射出的光路圖；
（2）求出該光線從圓柱體中射出時(shí)，出射光線偏離原方向的角度；
（3）計(jì)算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

（9分）如圖所示為一光導(dǎo)纖維（可簡(jiǎn)化為一長(zhǎng)玻璃絲）的示意圖。玻璃絲長(zhǎng)為L(zhǎng)，折射率為n，AB代表端面。已知光在真空中的傳播速度為c。

（1） 為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣�，求光線在AB端面上的入射角i應(yīng)滿足的條件； 
（2） 求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L(zhǎng)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，某同學(xué)用插針?lè)y(cè)定半圓形玻璃磚的折射率，按規(guī)范先后插入、、、四枚大頭針后，移開(kāi)玻璃磚作出分析圖．用圓規(guī)以點(diǎn)為圓心畫一個(gè)圓，分別交入射光線和折射光線于A點(diǎn)和B點(diǎn)，量出這兩點(diǎn)到軸的距離分別為、，求:

①玻璃磚的折射率；
②恰好發(fā)生全反射時(shí)臨界角的正弦值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

一厚度為h的大平板玻璃水平放置，其下表面貼有一半徑為r的圓形發(fā)光面。在玻璃板上表面放置一半徑為R的圓紙片，圓紙片與圓形發(fā)光面的中心在同一豎直線上。已知圓紙片恰好能完全擋住從圓形發(fā)光面發(fā)出的光線（不考慮反射），求平板玻璃的折射率。

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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，用折射率n=的玻璃制成的三棱鏡截面。平行光線由AB面入射，從BC面射出時(shí)光線與BC面垂直。則斜射到AB面上光線的入射角是多少？斜射到AB面上的光束，并能從BC面上射出的那部分光束寬度是AB邊長(zhǎng)的多少倍？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（5分）雨過(guò)天晴，人們�？吹教炜罩谐霈F(xiàn)彩虹，它是由陽(yáng)光照射到空中彌漫的水珠上時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象．在說(shuō)明這個(gè)現(xiàn)象時(shí)，需要分析光線射入水珠后的光路．一細(xì)束光線射入水珠，水珠可視為一個(gè)半徑為R=l0mm的球，球心O到入射光線的垂直距離為d=8mm，水的折射率為n= 4/3．

（a）在圖上畫出該束光線射入水珠后，第一次從水珠中射出的光路圖．
（b）求這束光線從射向水珠到第一次射出水珠，光線偏轉(zhuǎn)的角度．

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