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【选修3—4】为测量一块等腰直角三棱镜
的折射率,用一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB边,如图所示.激光束进入棱镜后射到另直角边AC边时,刚好能发生全反射.该棱镜的折射率为多少?
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(6分)
试题分析:由题意,激光射到AB边的入射角为
,设棱镜的折射率为
,激光射到AB边的折射角为
,射到AC边的入射角为
,光路如图所示:
则
,
,
(4分)
解得:
(2分)
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某种材料做成的一个底角为30°的等腰三棱镜,一细束红光从AB面的中点P沿平行于底面BC方向射入棱镜,经BC面反射,再从AC面的Q点射出,且有PQ∥BC(图中未画出光在棱镜内的光路),设真空中的光速为c,求:
①该棱镜对红光的折射率;
②红光在棱镜中的传播速度。
如图所示,△ABC为一直角三棱镜的截面,其顶角为θ=30°。P为垂直于直线BCD的光屏,现一宽度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面,在屏P上形成一条宽度等于
的光带,试作出光路图并求棱镜的折射率。(其中AC的右方存在有折射率为在的透明介质)
某复色光由空气斜射入某介质中后分解为a、b两束单色光,如图所示.以下说法正确的是
A.a光的频率比b光小
B.a光在该介质中的传播速度比b光小
C.光由介质射入空气时,a光的临界角比b光小
D.a、b通过相同的单缝衍射实验装置,a光的衍射条纹较宽
.如图所示,有一半圆形玻璃砖,Ⅰ、Ⅱ两束不同频率的单色光从玻璃砖底边平行射入,a、b为入射点(均在玻璃砖底边圆心O的左侧),两束光进入玻璃砖后一起射到
点,
垂直底边,下列说法正确的是( )
A.从
点射出的一定是一束复色光
B.若两束光为红光和蓝光,则从a点入射的是蓝光
C.若增大两束光的入射角,则Ⅱ光将先发生全反射
D.若将Ⅰ光的入射点a左移一点,则两束平行光的出射光线也一定平行
如图所示,两束细平行单色光a、b射向置于空气中横截面为矩形的玻璃砖的下表面,设玻璃砖足够长,若发现玻璃砖的上表面只有一束光线射出,则下列说法中正确的是
A.其中有一束单色光在玻璃砖的上表面发生了全反射
B.在玻璃中单色光a的传播速率小于单色光b的传播速率
C.单色光a的折射率小于单色光b的折射率
D.若单色光a为黄光,则单色光b可能为红光
(10分)如图,一透明球体置于空气中,球半径R=10cm,折射率n=
.MN是一条通过球心的直线,单色细光束AB平行于MN射向球体,B为入射点,AB与MN间距为5
cm,CD为出射光线.
(1)补全光路并求出光从B点传到C点的时间;
(2)求CD与MN所成的角α.(写出求解过程)
(6分) 如图所示,实线为空气和水的分界面,一束蓝光从空气中的A点沿AO
1
方向(O
l
点在分界面上,图中O
l
点和入射光线都未画出)射向水中,折射后通过水中的B点。图中O点为A、B连线与分界面的交点。下列说法正确的是
(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.O
l
点在O点的右侧
B.蓝光从空气中射入水中时,速度变小
C.若沿AO
l
方向射向水中的是—束紫光,则折射光线有可能通过B点正下方的C点
D.若沿AO
l
方向射向水中的是—束红光,则折射光线有可能通过B点正上方的D点
E.若蓝光沿AO方向射向水中,则折射光线有可能通过B点正上方的D点
如图所示,某棱镜的横截面为等腰直角三角形ABC,其折射率为
.一束单色光从AB面入射,恰好在AC面上发生全反射,求:
①光在AB面的入射角的正弦值; ②光在棱镜中的传播速度.
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