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如图,是一直角三棱镜的横截面,,,一细光束从BC边的D点折射后,射到AC边的E点...

如图,是一直角三棱镜的横截面,,一细光束从BC边的D点折射后,射到AC边的E点,发生全反射后经AB边的F点射出.EG垂直于ACBCGD恰好是CG的中点.不计多次反射.

i)求出射光相对于D点的入射光的偏角;

ii)为实现上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围?

 

(1)60° (2) 【解析】 (i)光线在BC面上折射,作出多次折射后的光路如图所示: 由折射定律有: ① 式中,n为棱镜的折射率,i1和r1分别是该光线在BC面上的入射角和折射角.光线在AC面上发生全反射,由反射定律有i2=r2 ② 式中i2和r2分别是该光线在AC面上的入射角和反射角.光线在AB面上发生折射由折射定律有 ③ 式中i3和r3分别是该光线在AB面上的入射角和折射角. 由几何关系得i2=r2=60°,r1=i3=30° ④ F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为δ=(r1–i1)+(180°–i2–r2)+(r3–i3) ⑤ 由①②③④⑤式得δ=60°⑥ (ii)光线在AC面上发生全反射,光线在AB面上不发生全反射,有 ⑦ 式中C是全反射临界角,满足 ⑧ 由④⑦⑧式知,棱镜的折射率n的取值范围应为 ⑨  
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如图,直角三角形ABC为一棱镜的横截面,∠A=90°,∠B=30°.一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜,然后垂直于AC边射出.

1)求棱镜的折射率;

2)保持AB边上的入射点不变,逐渐减小入射角,直到BC边上恰好有光线射出.求此时AB边上入射角的正弦.

 

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如图,一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体,O点为球心;下半部是半径为R、高为2R的圆柱体,圆柱体底面镀有反射膜.有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入,该光线与OC之间的距离为06R.已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射),求该玻璃的折射率.

 

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如图,某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O),然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上,小标记位于AC边上。D位于AB边上,过D点做AC边的垂线交ACF。该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察。恰好可以看到小标记的像;过O点做AB边的垂线交直线DFEDE=2 cmEF=1 cm。求三棱镜的折射率。(不考虑光线在三棱镜中的反射)

 

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某小组做测定玻璃的折射率实验,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,笔,白纸.

①下列哪些措施能够提高实验准确程度______

A.选用两光学表面间距大的玻璃砖

B.选用两光学表面平行的玻璃砖

C.选用粗的大头针完成实验

D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些

②该小组用同一套器材完成了四次实验,记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示,其中实验操作正确的是______

③该小组选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于点,再过点作法线的垂线,垂足分别为点,如图所示,则玻璃的折射率______.(用图中线段的字母表示)

 

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如图所示,倾角θ=37°的绝缘斜面底端与粗糙程度相同的绝缘水平面平滑连接。整个装置处于场强大小为E,方向水平向右的匀强电场之中。今让一个可视为质点的带电金属块,从斜面顶端由静止开始下滑,已知在金属块下滑到斜面底端的过程中动能增加了J,金属块克服摩擦力做功Wf =14J,重力做功WG=24J,设在整个运动过程中金属块的带电量保持不变。(取g=10m/s2sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

1)在上述过程中电场力所做的功W

2)滑块与斜面之间的动摩擦因数μ

3)若已知匀强电场的场强E=5×105V/m,金属块所带的电量q=×105C。则金属块在水平面上滑行的距离L2为多长?

 

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