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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,ABC为一玻璃三棱镜的横截面,∠A=30°,一束红光垂直AB边射入,从AC边上的D点射出,其折射角为60°,则玻璃对红光的折射率为_____.若改用蓝光沿同一路径入射,则光线在D点射出时的折射射角______小于”“等于大于60°

 

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一个半圆柱形透明玻璃砖,其横截面是半径为R的半圆,AB为半圆的直径,O为圆心,如图所示,玻璃的折射率为n=

(1)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面,若光线到达上表面后,都能从该表面射出,则入射光束在AB上的最大宽度为多少?

(2)一细束光线在O点左侧与O相距处垂直于AB从下方入射,求此光线从玻璃砖射出点的位置?

 

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如图所示,某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率.在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1P2确定入射光线,并让入射光线过圆心O,在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3,使P3挡住P1P2的像,连接OP3,图中MN为分界线,虚线半圆与玻璃砖对称,BC分别是入射光线、折射光线与圆的交点,ABCD均垂直于法线并分别交法线于AD点.

(1)AB的长度为l1AO的长度为l2CD的长度为l3DO的长度为l4,为较方便地表示出玻璃砖的折射率,需用刻度尺测量________,则玻璃砖的折射率可表示为________

(2)该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度,由此测得玻璃砖的折射率将________(选填偏大偏小不变”)

 

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如图所示,一个半径为R、透明的球体放置在水平面上,一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出,最后射到水平面上的C点.已知,该球体对蓝光的折射率为.则它从球面射出时的出射角___.若换用一束紫光同样从A点射入该球体,则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比,位置___(填偏左偏右不变).

 

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固定的半圆形玻璃砖的横截面如图,O点为圆心,OO为直径MN的垂线,足够大的光屛PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN.由AB两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点,入射光线与OO夹角θ较小时,光屛NQ区域出现两个光斑,逐渐增大θ角,当θ=α时,光屛NQ区域A光的光斑消失,继续增大角,当θ=β时,光屛NQ区域B光的光斑消失,则(  )

A.玻璃砖对A光的折射率比对B光的大

B.A光在玻璃砖中传播速度比B光的大

C.αθβ时,光屛上只有1个光斑

D.βθ时,光屛上只有1个光斑

 

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