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如图所示是安全门上的观察孔,其直径ab为 4 cm,门的厚度ac为2
cm。为了扩大向外观察范围,将孔中完全嵌入折射率为
的玻璃,那么嵌入玻璃后向外观察视野的最大张角是多少?若要求将视野扩大到180
0
,嵌入玻璃的折射率应为多少?
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120°;2.
试题分析:向外观察张角最大时,在cd边中点e观察,b为入射点,be为折射光线,入射角i、折射角r,作出右侧光路图如图.
由几何关系可求:
,得到r=30°.根据折射定律:
,可得:i=60°,则最大张角θ=2i=120°;若要视野扩大到180°,即入射角为90°,而折射角r=30°不变,则折射率为
.
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如图所示,一束红光从空气(真空)中垂直于三棱镜的
面入射,从
面射出方向如图所示。已知光在真空中的传播速度为
,求该三棱镜对红光的折射率
和红光在该三棱镜中的传播速速
。
(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
(9分)有一顶角为直角的玻璃砖,放在空气中,一光束斜射入玻璃砖的一个侧面,如图所示,然后投射到它的另一个侧面。若该玻璃砖全反射临界角为42°,问:
①这束光线能否从另一侧面射出?
②若光线能从侧面射出,玻璃砖折射率应满足何条件?
如图所示,是一种折射率n = 1.5的棱镜,用于某种光学仪器中,现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上,入射角的大小
(即:
),求:
①光在棱镜中传播的速率。
②画出此束光线射出棱镜后的方向,要求写出简要的分析过程。(不考虑返回到AB和BC面上的光线)。
(9分)如图,一个三棱镜的截面为等腰直角
ABC,
为直角。一细束光线沿此截面所在平面且平行于BC边的方向射到AB边上的M点,M、A间距为l。光进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射。试求:
(i)该棱镜材料的折射率n=?
(ii)光从AB边到AC边的传播时间t=?(已知真空中的光速为c。)
(9分)如图所示,ABCD是柱体玻璃棱镜的横截面,其中
,
,
,
,
,一束单色细光束从AD面入射,在棱镜中的折射光线如图中ab所示,ab与AD面的夹角α=60°.已知玻璃的折射率n=1.5,求:(结果可用反三角函数表示)
(1)这束入射光线的入射角多大?
(2)该束光线第一次从棱镜出射时的折射角.
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.
由某种透光物质制成的等腰直角棱镜ABO,两腰长都为16cm,如图所示,为了测定这种物质的折射率,将棱镜放在直角坐标中,使两腰与ox、oy轴重合,从OB边的C点注视A棱,发现A棱的视位置在OA边的D点,在CD两点插上大头针,看出C点坐标位置为(0,12),D点坐标位置为(9,0),则该物质的折射率为
.
关 闭
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