题目内容
2.(2)将三棱镜换成如图2所示平行玻璃砖,平行玻璃砖的厚度为d.某光线斜射到玻璃砖的上表面,α=45°,光线从玻璃砖的下表面射出,玻璃对这种光的折射率为$\sqrt{2}$,则出射光线与入射光线的间距x为0.75d.(sin15°=0.65)
分析 (1)先作左边界面的斜面的法线,再作右边斜面的法线,找出空气中的入射角和介质中的折射角,分别求出折射角和入射角的大小,然后再根据折射率的定义即可得出答案.
(2)过O点作法线EF,根据光线从玻璃砖的下表面射出,玻璃对这种光的折射率为$\sqrt{2}$,可求得折射角的度数,然后可知∠BOD的度数,再利用三角函数值表示BD,即为出射光线与入射光线的间距x.
解答 解:(1)先作左边界面的斜面的法线,再作右边斜面的法线,![]()
当光线从左边以α角入射时,此时的入射角i=90°-α,
让光线从右边可逆方向以α角入射求出此时的折射角,发现两入射角相等,这说明了中间光线和两侧的斜边夹角相等,说明和底边平行,即CD∥BC,则当光线从左边以α角入射时,
此时的折射角为r=90°-$\frac{180-2α}{2}$=α.则该三棱镜的折射率为
n=$\frac{sini}{sinr}$=$\frac{90°-α}{α}$=cotα.
(2)由α=45°,光线从玻璃砖的下表面射出,玻璃对这种光的折射率为$\sqrt{2}$,可得,
$\frac{sinα}{sinr}$=$\frac{sin45°}{sinr}$=$\sqrt{2}$,解得sinr=$\frac{1}{2}$,则r=30°.
cosr=$\frac{d}{OB}$=$\frac{\sqrt{3}}{2}$,则OB=$\frac{2\sqrt{3}}{3}$d,
∠BOD=∠EOD-∠r=45°-30°=15°,
则sin15°=$\frac{BD}{OB}$=$\frac{BD}{\frac{2\sqrt{3}}{3}d}$=0.65,
解得BD≈0.75d,
x=BD=0.75d.![]()
故答案为:cotα;0.75d.
点评 此题主要考查光的折射现象及其应用,解答此题的关键是利用折射时光路是可逆的,证明CD∥AB,然后再利用三角形内角和定理求出折射角的大小,然后问题可解,此题对学生的要求比较高,要求学生应具备一定的学科综合能力.
| A. | 能,因为两灯都正常发光 | |
| B. | 不能,因为“PZ110-100”的灯泡烧坏 | |
| C. | 不能,因为“PZ110-60”的灯泡烧坏 | |
| D. | 不能确定,因为无法确定电路中的电流 |
| A. | 7.3×104W | B. | 1.46×105W | C. | 3.65×104W | D. | 5.84×105W |