题目内容

如图所示,在MN的下方足够大的空间是玻璃介质,其折射率为n=
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,玻璃介质的上边界MN是屏幕.玻璃中有一正三角形空气泡,其边长l=40cm,顶点与屏幕接触于C点,底边AB与屏幕平行.激光a垂直于AB边射向AC边的中点O,结果在屏幕MN上出现两个光斑.
①画出光路图.
②求两个光斑之间的距离L.
分析:(1)激光a垂直于AB边射向AC边的中点O时,由于光的反射和折射,在屏幕MN上出现两个光斑,由折射定律和折射定律作出光路图.
(2)由几何知识求出a光的入射角,由折射定律求出折射角,根据反射定律求出反射角.由几何知识求解两个光斑之间的距离L.
解答:解:①画出光路图如图所示.
②在界面AC,a光的入射角i=60°.
由光的折射定律有:
sini
sinr
=n
代入数据,求得折射角r=30°
由光的反射定律得,反射角i′=60°.
由几何关系易得:△ODC是边长为0.5l的正三角形,△COE为等腰三角形,CE=OC=0.5l.
故两光斑之间的距离L=DC+CE=l=40cm.
答:①画出光路图如图所示.
②两个光斑之间的距离L为40cm.
点评:本题是几何光学问题,是折射定律、反射定律与几何知识的综合应用.要充分运用几何知识,求解两个光斑之间的距离.
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