题目内容

5. 如图所示,一束宽度为a的平行单色光垂直射向一横截面积是直角三角形(顶角A为30°)的玻璃三棱镜,该棱镜放在图中虚线位置,其折射率为$\sqrt{2}$,则:出射光束的宽度是多少?

分析 平行光束垂直射向AB面方向不变,在AC面发生折射,完成光路图.根据几何知识求出AC面上的入射角,由折射定律求得折射角,再由几何关系求解.

解答 解:完成光路图如图,设光线在AC面上的入射角为i,折射角为r.
由几何关系知 i=∠A=30°
由折射定律有 n=$\frac{sinr}{sini}$
解得 r=45°
所以出射光束的宽度是 d=$\frac{a}{sin60°}$cos45°=$\frac{\sqrt{6}}{3}$a.
答:出射光束的宽度是$\frac{\sqrt{6}}{3}$a.

点评 本题的解题关键能正确作出光路图,根据几何知识求解入射角和光束的宽度.

练习册系列答案
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14.为研究在月球上跳高问题,课题研究组的同学小李、小王、小华,在望江楼图书馆的多媒体阅读室里,上多媒体宽带网的“世界体坛”网站,点播了当年朱建华破世界纪录的精彩的视频实况录像.并就“朱建华在月球上能跳多高?”展开了相关讨论.
解说员:“…各位观众你们瞧,中国著名跳高选手朱建华正伸臂、扩胸、压腿做准备活动,他身高1.83米.注意了:他开始助跑、踏跳,只见他身轻如燕,好一个漂亮的背跃式,将身体与杆拉成水平,跃过2.38米高度,成功了!打破世界纪录.全场响起雷鸣般的掌声…”
小李:朱建华真棒!如果他在月球上还能跳得更高一些.
小王:对.据我们所学的万有引力知识可知,他在月球上的重力加速度g  是地球上的重力加速度g  的六分之一;那么他在月球上的重量将是地球上重量的六分之一,因此他在月球上能跳过的高度将是地球上能跳过高度的6倍,由2.38X 6=14.28米,即朱建华在月球上能跳过的高度是14.28米.
小华:你的分析是:“力为地球上的六分之一,则跳过的高度为地球上的6倍”,理由似乎不够确切.我认为应从功和能的关系思考问题,我设朱建华在踏跳时,脚蹬地弹力做功为W,对于同一个未建华来说,不论是在月球上还是地球上,W 都是相同的,可以计算出朱建华在月球上能跳过的高度也是14.28米.
老师:小华的计算还有问题,在重心计算时没有注意到著名的“黄金律”,这是一条普适律.现给你们介绍如下:
公元前6世纪数学家华达可拉斯发现0.618的比率叫做黄金律又叫黄金比,人体的新陈代谢,生理节凑,生理功能的最佳环境温度230C,这是由于370C×0.618≈230C的缘故.标准身高用黄金分割得肚脐眼,脐眼以上分割得肩膀,肩膀以上分割得鼻眼,脐眼以下分割得膝盖,上长肢跟下长肢的比≈0.618,下长肢跟身高之比≈0.618等等.
各位参加竞赛的同学,请注意以上的讨论,求出朱建华在月球上能跳多高?

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