【題目】由兩種不同透明介質(zhì)制成的直角三棱鏡甲和乙，并排放在一起剛好構(gòu)成一截面為正三角形的棱鏡，甲的折射率為n1＝1.5，一細(xì)光束由AB邊的中點(diǎn)O斜射入棱鏡甲，已知入射光線(xiàn)在AB邊的入射角的正弦值為，經(jīng)折射后該光束剛好在棱鏡乙的AC邊發(fā)生全反射，最后從BC邊射出．已知真空中的光速為c＝3×108 m/s，AB邊的長(zhǎng)度為＝6 cm.

求:該細(xì)光束在棱鏡中的傳播時(shí)間．

【答案】

【解析】試題分析：由幾何關(guān)系確定出AB面折射時(shí)的入射角和出射角，根據(jù)折射定律求出入射角，在AC界面反生全反射，根據(jù)折射率定律求出棱鏡乙的折射率為n2，再根據(jù)：求出光在介質(zhì)中的速率，由幾何關(guān)系求出傳播的距離，即可求出傳播的時(shí)間。

由題意該細(xì)光束在棱鏡甲中的傳播速度為：，光路如圖所示：

設(shè)該細(xì)光束在AB邊的折射角為θ，由折射定律可得：

解得：θ＝30°

由幾何關(guān)系可知，細(xì)光束在棱鏡中的折射光線(xiàn)與AB邊的夾角為90°－30°＝60°，故折射光與底邊BC平行，光線(xiàn)進(jìn)入棱鏡乙時(shí)傳播方向不變．

因光線(xiàn)剛好在AC邊發(fā)生全反射，由幾何知識(shí)得，光線(xiàn)在AC邊的入射角為 90°－60°＝30°，即臨界角：C＝30°　

設(shè)棱鏡乙的折射率為n2，則有 ，解得：n2＝2

則該細(xì)光束在棱鏡乙中的傳播速度為：

由幾何關(guān)系可知：OE＝＝1.5 cm，EF＝＝1.5 cm，FD＝＝3 cm

則該光束在棱鏡中的傳播時(shí)間為：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖所示裝置通過(guò)半徑相同的A、B兩球的碰撞來(lái)探究碰撞過(guò)程中的不變量,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽,實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開(kāi)始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡。重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開(kāi)始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。重復(fù)這種操作10次。圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)。

(1)安裝器材時(shí)要注意:固定在桌邊上的斜槽末端的切線(xiàn)要沿____________方向。

(2)某次實(shí)驗(yàn)中,得出小球落點(diǎn)情況如圖所示(單位是cm),P'、M、N分別是入射小球在碰前、碰后和被碰小球在碰后落點(diǎn)的平均位置(把落點(diǎn)圈在內(nèi)的最小圓的圓心)。則入射小球和被碰小球質(zhì)量之比為m1∶m2=___。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一同學(xué)測(cè)量某干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．

（1）如圖所示是該同學(xué)正準(zhǔn)備接入最后一根導(dǎo)線(xiàn)（圖中虛線(xiàn)所示）時(shí)的實(shí)驗(yàn)電路．請(qǐng)指出圖中在器材操作上存在的兩個(gè)不妥之處__________；____________．

（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I，以及計(jì)算的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表:

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出關(guān)系圖像___________．由圖像可計(jì)算出該干電池的電動(dòng)勢(shì)為_________V；內(nèi)阻為__________Ω．

R/Ω

8.0

7.0

6.0

5.0

4.0

I/A

0.15

0.17

0.19

0.22

0.26

/A–1

6.7

6.0

5.3

4.5

3.8

（3）為了得到更準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，在測(cè)出上述數(shù)據(jù)后，該同學(xué)將一只量程為100 mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端．調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.33 A時(shí)，電壓表的指針位置如圖所示，則該干電池的電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為_______V；內(nèi)阻應(yīng)為_____Ω．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，間距為d的平行導(dǎo)軌A2A3、C2C3所在平面與水平面的夾角θ=30°，其下端連接阻值為R的電阻，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平臺(tái)面所在區(qū)域無(wú)磁場(chǎng)。長(zhǎng)為d、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒靜止在光滑水平臺(tái)面ACC1A1上，在大小為mg(g為重力加速度大小)、方向水平向左的恒力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t后撤去恒力，導(dǎo)體棒恰好運(yùn)動(dòng)至左邊緣A1C1，然后從左邊緣A1C1飛出臺(tái)面，并恰好沿A2A3方向落到A2C2處，沿導(dǎo)軌下滑時(shí)間t后開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，除了電阻R外的其他電阻、一切摩擦均不計(jì)。求：

(1)導(dǎo)體棒到達(dá)A1C1處時(shí)的速度大小v0以及A2C2與臺(tái)面ACC1A1間的高度差h；

(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小v；

(3)導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上變速滑行的過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體棒某一橫截面的總電荷量q。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】底面積為4S的圓柱形燒杯裝有深度為H的某種液體，液體密度為ρ，將一橫截面積為S、長(zhǎng)度為2H的玻璃管豎直向下插入液體中直到玻璃管底部與燒杯底部接觸，如圖1所示�，F(xiàn)用厚度不計(jì)氣密性良好的塞子堵住玻璃管上端如圖2所示。再將玻璃管緩慢豎直上移，直至玻璃管下端即將離開(kāi)液面如圖3所示。已知大氣壓強(qiáng)p0=kρgH，k為常數(shù)，g為重力加速度，環(huán)境溫度保持不變，求圖3中液面下降的高度Δh及玻璃管內(nèi)液柱的高度h′。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在固定的氣缸A和B中分別用活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞面積之比SA：SB＝1∶3，兩活塞以穿過(guò)B底部的剛性細(xì)桿相連，可沿水平方向無(wú)摩擦滑動(dòng)，兩個(gè)氣缸都不漏氣。初始時(shí)活塞處于平衡狀態(tài)，A、B中氣體的體積均為V0，A、B中氣體溫度均為T0＝300K，A中氣體壓強(qiáng)pA＝1．6p0，p0是氣缸外的大氣壓強(qiáng)。

（1）求初始時(shí)B中氣體的壓強(qiáng)pB；

（2）現(xiàn)對(duì)A中氣體加熱，使其中氣體的壓強(qiáng)升到pA′＝2．5p0，同時(shí)保持B中氣體的溫度不變，求活塞重新達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)A中氣體的溫度TA′。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某種噴墨打印機(jī)打印頭的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示。其中墨盒可以噴出極小的墨汁微粒，此微粒經(jīng)過(guò)帶電室后以一定的初速度垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，再經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后打到紙上，顯示出字符。忽略墨汁的重力，為了使打在紙上的字跡縮小，下列措施理論上可行的是

A. 只增大偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓

B. 只減小墨汁微粒所帶的電荷量

C. 只減小墨汁微粒的質(zhì)量

D. 只減小墨汁微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，可用來(lái)研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)。

（1）實(shí)驗(yàn)提供了如下器材：小鋼球，固定有斜槽的木板，坐標(biāo)紙，重錘線(xiàn)，鉛筆，秒表，圖釘?shù)�。其中不必要的器材�?/span>________________；

（2）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)發(fā)現(xiàn)，將小鋼球輕輕放在斜槽末端時(shí)，小球能自動(dòng)滾下。他應(yīng)該如何調(diào)整：_______________；

（3）正確實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們獲取了小鋼球以坐標(biāo)原點(diǎn)O為拋出點(diǎn)的水平位移x和豎直位移y的多組數(shù)據(jù)。為了減小誤差，某同學(xué)根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)，以y為橫坐標(biāo)，以x2為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出x2-y圖象，發(fā)現(xiàn)圖象為過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)。該同學(xué)得出直線(xiàn)的斜率為k，他利用k和當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g，計(jì)算出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0。請(qǐng)你寫(xiě)出初速度的表達(dá)式：v0 =_______

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化如圖，其中a→b是等溫過(guò)程，氣體對(duì)外界做功100J；b→c是絕熱過(guò)程，外界對(duì)氣體做功150J；c→a是等容過(guò)程。則b→c的過(guò)程中氣體溫度_____（選填“升高”、“降低”或“不變”），a→b→c→a的過(guò)程中氣體放出的熱量為_____J。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案