桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖所示，有一半徑為r=3cm的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合．已知玻璃的折射率為n=1.6，求光束在桌面上形成的光斑半徑．
分析：當(dāng)半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的地面上，經(jīng)過第一次折射時，由于入射角等于零，所以折射角也是零，因此折射光線不發(fā)生偏折．當(dāng)?shù)诙握凵鋾r，由于入射角等于60°，而玻璃的折射率為1.5，可得臨界角小于45°，所以會發(fā)生光的全反射，反射光線卻恰好垂直射出．故可根據(jù)幾何關(guān)系可確定光斑的半徑．
解答：解：全反射的臨界角：sinC=
1
n
=
5
8
＜sin60°=
3
2
故光在AB面AC面發(fā)生全反射，
如圖所示光路，光在左、右側(cè)面發(fā)生光的全反射，反射光線恰好垂直射出．
因?yàn)镺N=r
由幾何關(guān)系知：OA═2r
∠MOA=∠AMO=30°
得：AM=OA=6cm
答：光束在桌面上形成的光斑半徑為6cm．
點(diǎn)評：本題關(guān)鍵之處是借助于光的折射與反射定律作出光路圖，同時利用幾何關(guān)系來輔助計算．
練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（2007?浙江）在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖所示．有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的地面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合．已知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑為（　�。�

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C
C
；走得最快的是
A
A
．
（2）如圖所示是一列沿x軸向右傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．則波的周期為
1s
1s
，圖中質(zhì)點(diǎn)P的振動方向向
上
上
（填“上“、“下“、“左“或“右“）．
（3）在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖所示．有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的地面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合．已知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑為
2r
2r
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖甲中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖所示．有一半徑為r的圓柱形的平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合．已知玻璃的折射率為1.6，則光束在桌面上形成的光斑面積為（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，邊長為L．有一半徑為
L3
的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合．已知玻璃的折射率為1.5，求：
①光在玻璃中的傳播速度是多少？
②光束在桌面上形成的光斑上形成的光斑半徑是多少？

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