题目内容

【题目】直角玻璃三棱镜的截面如图所示,一条光线从AB面入射,ab为其折射光线,abAB面的夹角α60°,已知这种玻璃的折射率。则:

(1)这条光线在AB面上的入射角多大?

(2)判断图中光线ab能否从AC面折射出去,若能射出求出折射角,若不能射出请说明理由。

【答案】(1)45°(2)发生全反射,不能从AC折射出去

【解析】

(1)设这条光线射到AB面上的入射角为i,折射角为r。光路如图所示:


由折射定律可知:

由题意有

i=90°-α=90°-60°=30°

联立可得

i=45°

(2)根据

知,光线在AC面上发生全反射的临界角为C=45°
由于abAC面上的入射角为 i′=90°-30°=60°C,所以光线abAC面上发生了全反射,不能从AC面上折射出去。

练习册系列答案
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(1)求导线中的电流I

(2)所谓电流做功,实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。为了求解在时间t内电流做功W为多少,小红和小明给出了不同的想法:

小红记得老师上课讲过,W=UIt,因此将第(1)问求出的I的结果代入,就可以得到W的表达式。但是小红不记得老师是怎样得出W=UIt这个公式的。小明提出,既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功,那么应该先求出导线中的恒定电场的场强,即,设导体中全部电荷为q后,再求出电场力做的功,将q代换之后,小明没有得出W=UIt的结果。

请问你认为小红和小明谁说的对?若是小红说的对,请给出公式的推导过程;若是小明说的对,请补充完善这个问题中电流做功的求解过程。

(3)为了更好地描述某个小区域的电流分布情况,物理学家引入了电流密度这一物理量,定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量。若已知该导线中的电流密度为j,导线的电阻率为ρ,试证明:

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