如圖所示,空氣中有一個(gè)橫截面為直角三角形的三棱鏡,∠A=90°,∠B=30°,∠C=60°,棱鏡材料的折射率為,底面BC長度為2L,一細(xì)光束沿平行于底面BC的方向面入射到AB面上,經(jīng)AB面折射后進(jìn)入三棱鏡.為了保證該光能從AC面上射出,試求該光束在AB面上的入射點(diǎn)到B點(diǎn)的距離范圍.

解析試題分析:由幾何關(guān)系可知,光束在AB面上的入射角i=60°,設(shè)光束在AB面上的折射角為α,由折射定律可得:sini=nsinα;解得:α=30°
如果光束從AB面上直接射到AC面上,由幾何知識(shí)可知:此光束在AC面的入射角β=90°-α=60°

設(shè)光在三棱鏡中發(fā)生全反射的臨界角為C,則:
因?yàn)閟in60°>,光束在AC面上發(fā)生全反射.
當(dāng)該光束再反射到BC面上時(shí),由幾何知識(shí)可得,該光束垂直BC面射出,并且根據(jù)光路可逆,其反射光束也不會(huì)再從AC面射出.
同理,當(dāng)該光束從AB面上直接折射到BC面上時(shí),將從BC面上發(fā)生全反射,其反射光束將垂直AC面射出.可見,要使光束從AC面上射出,必須使光束直接從AB面上直接射到BC面上.
當(dāng)光束從AB面上直接折射到BC面上的C點(diǎn)時(shí),該光束在AB面上的入射點(diǎn)到B點(diǎn)的距離最遠(yuǎn),由幾何知識(shí)可得,此時(shí)入射點(diǎn)到B點(diǎn)的距離:,所以,該光束在AB面上的入射點(diǎn)到B點(diǎn)的距離因該為:
考點(diǎn):光的折射;光的反射及全反射。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

1966年華裔科學(xué)家高錕博士提出一個(gè)理論:直徑僅幾微米的玻璃纖維就可以用來做為光的波導(dǎo)來傳輸大量信息,43年后高錕因此獲得2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),他被譽(yù)為“光纖通訊之父”。光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)如圖所示,其內(nèi)芯和外套材料不同,光在內(nèi)芯中傳播。內(nèi)芯的折射率                外套的折射率(填“大于”、“等于”或“小于”),光在光導(dǎo)纖維中傳輸?shù)脑硎抢昧斯獾?u>               現(xiàn)象。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示,折射率n=的半圓形玻璃磚置于光屏MN的上方,其平面AB到MN的距離為h=10cm一束單色光沿圖示方向射向圓心O,經(jīng)玻璃磚后射到光屏上的O′點(diǎn).現(xiàn)使玻璃磚繞圓心O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)玻璃磚后射到光屏上的光點(diǎn)將向哪個(gè)方向移動(dòng)?光點(diǎn)離O′點(diǎn)最遠(yuǎn)是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分) 如圖所示,半圓玻璃磚的半徑R=10cm,折射率n=,直徑AB與屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn)。激光a以入射角i=60°射向玻璃磚圓心O,結(jié)果在屏幕MN上出現(xiàn)兩光斑,求兩光斑之間的距離L。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題


圖示為一光導(dǎo)纖維(可簡化為一長玻璃絲)的示意圖,玻璃絲長為L,折射率為n,AB代表端面.已知光在真空中的傳播速度為c.
(ⅰ)為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣,求光線在端面AB上的入射角應(yīng)滿足的條件;
(ⅱ)求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L時(shí)間.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

【選修3—4】為測量一塊等腰直角三棱鏡的折射率,用一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB邊,如圖所示.激光束進(jìn)入棱鏡后射到另直角邊AC邊時(shí),剛好能發(fā)生全反射.該棱鏡的折射率為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示,折射率n=的半圓形玻璃磚置于光屏MN的上方,其平面AB到MN的距離為h=10cm。一束單色光沿圖示方向射向圓心O,經(jīng)玻璃磚后射到光屏上的O′點(diǎn),F(xiàn)使玻璃磚繞圓心O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),光屏上的光點(diǎn)將向哪個(gè)方向移動(dòng)?光點(diǎn)離O′點(diǎn)最遠(yuǎn)是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖為一塊直角三棱鏡,頂角A為30°。一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB,并從AC邊射出,出射光線與AC邊夾角也為30°。求:  
① 棱鏡的折射率n;
② 該激光在棱鏡中的傳播速度v。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,圓形玻璃磚放在水平桌面上,圓心為O,半徑為R,激光束垂直O(jiān)B射向玻璃磚,入射點(diǎn)在C點(diǎn)時(shí),出射光線在桌面上形成的光斑在D點(diǎn).已知求:

①玻璃的折射率;
②要使A點(diǎn)右側(cè)桌面光斑消失,入射入應(yīng)向哪端移動(dòng).

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案