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一个半径为R的透明圆柱,其横截面积如图所示,该透明圆柱的折射率为
,AB是圆的一条直径。现有一平行光沿AB方向射入圆柱体。其中一条光线经过一次折射后恰好经过B点,问:这条入射光线到AB的距离是多少?
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试题分析:设光线P经C折射后过B点,光路如图所示。
根据折射定律
①
在△OBC中,由几何关系得:
②
由①、②得:
③
可得
=30°,
=60° ④
所以
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如图所示,是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图.玻璃砖的入射面AB和射出面CD并不平行,则:
(1)出射光线与入射光线还平行吗?
(2)以入射点O为圆心,以R=5 cm长度为半径画圆,与入射光线PO交于M点,与折射光线OO′的延长线交于F点,过M、F点分别向法线作垂线,测得
=1.68 cm,
=1.12 cm,该玻璃砖的折射率n是多少?
如图所示,一玻璃球体的半径为
,
为球心,
为直径。来自
点的光线
在
点射出。出射光线平行于
,另一光线
恰好在
点发生全反射。已知
,求:(1)玻璃的折射率;(2)球心O到BN的距离。
如图所示,一束与水面成30°的光照向某透明液体,液体的折射率为
,光线进入该液体的折射角为
,已知真空中光速为c,则光在该液体中的速度为
。
(9分)如图,厚度为D的玻璃砖与水平实验桌成45°角放置。红色激光束平行于水平桌面射到玻璃砖的表面,在桌面上得到两个较亮的光点
,测得
间的距离为L。求玻璃砖对该红色激光的折射率。
(1)(6分)如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到F点,已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°,E、F分别为AB、BC的中点,则( )
A.该棱镜的折射率为
B.光在F点发生全反射
C.光从空气进入棱镜,波长变小
D.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行
(2)(6分)一根弹性绳沿x轴方向放置,左端在原点O处,用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动,于是在绳上形成一简谐横波,绳上质点N的平衡位置为x=5m,经某一时间振动传播到质点M时的波形如图所示,求:
①绳的左端振动经多长时间传播到质点N;
②质点N第一次出现在波峰时,绳的左端已振动所通过的路程.
两束单色光a和b沿如图所示方向射向等腰三棱镜的同一点O,已知b光在BC界面处发生全反射,两束光沿相同方向射出,则
A.在棱镜中a光的传播速度较小
B.若a光是氢原子从n=3的能级向n=2的能级跃迁时产生的,则b光可能是氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时产生的
C.分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距较大
D.如果用a光照射某金属能发生光电效应,b光也一定能
(8分)如图为用某种透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图,FD为
圆周,圆心为O.某单色光线a从AB面入射,入射角θ
1
=60°,它射入棱镜后射在BF面上的O点并恰好不从BF面射出.求
①该棱镜对单色光线a的折射率n?
②改用波长λ更长的单色光线b从AB面入射,入射角
同样为θ
1
=60°时,判断单色光线b能从BF面射出吗?说出理由.
如图所示,一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质,经下表面反射后,从上面的A点射出。已知入射角为i,A与O相距l介质的折射率为n,试求介质的厚度d。
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