【物理3-4模塊】

如圖所示，ABC是由折射率為2的某種透明物質(zhì)制成的直角三棱鏡截面（O為AB的中點(diǎn)），∠A=30°。一束光線(xiàn)在紙面內(nèi)從O點(diǎn)射入棱鏡，光線(xiàn)與AB面間的夾角為α。若不考慮光線(xiàn)在A(yíng)B和BC面上的反射，則：

（1）若α=45°，請(qǐng)作出光路圖并標(biāo)明相應(yīng)角度；

（2）要使射入O點(diǎn)的光線(xiàn)能從AC面射出，夾角α的余弦值應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？

（1）光線(xiàn)射向AB面的入射角i=45°，由折射定律

=,解得折射角r=30°

設(shè)該透明物質(zhì)的臨界角為C，則sinC=，解得C=45°，

所以光線(xiàn)射向AC面的入射角θ1=90°-r=60°＞C，發(fā)生全反射。而θ2=θ1，故反射光線(xiàn)垂直于BC面從棱鏡射出，光路圖如圖。

（2）由幾何關(guān)系可知，射向AC面的光線(xiàn)恰好發(fā)生全反射的r=15°，設(shè)此時(shí)α=α1,則有,解得cosα1==0.366

當(dāng)90°≤α≤180°時(shí)，射向AC的光線(xiàn)不會(huì)發(fā)生全反射

故要使射入O點(diǎn)的光線(xiàn)能從AC面射出，夾角α的余弦值應(yīng)滿(mǎn)足cosα＜0.366。


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：

【物理3-4模塊】

如下圖所示，將一毫米刻度尺直立在裝滿(mǎn)某種透明液體的寬口瓶中，液面剛好與瓶口相平且與刻度尺5.00 cm刻度線(xiàn)對(duì)齊。某同學(xué)從液面右上方D點(diǎn)通過(guò)瓶口處的C點(diǎn)觀(guān)察液面，可同時(shí)看到液面下方的刻度及液面上方刻度在液體中的倒影，其中8.00 cm刻度線(xiàn)剛好與1.00 cm刻度線(xiàn)重合，已知刻度尺右邊緣與寬口瓶右瓶壁間的距離d=4.00 cm，則瓶?jī)?nèi)液體的折射率n為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【物理3-4模塊】

如下圖所示，為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波形圖象。已知這列波在P點(diǎn)出現(xiàn)兩次波峰的最短時(shí)間間隔是0.4 s。

（1）這列波的波速為多少？

（2）圖示位置算起，再經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間質(zhì)點(diǎn)R才能第一次到達(dá)波峰？這段時(shí)間里R質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程是多少？

（3）在圖中畫(huà)出Q質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰時(shí)的波形圖。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【物理3—4模塊】

如下圖所示，一束光線(xiàn)以60°的入射角射到一水平放置的平面鏡上，反射后在與平面鏡平行的光屏上留下一光點(diǎn)P，現(xiàn)將一塊上下兩面平行的透明體平放在平面鏡上，如下圖中虛線(xiàn)所示，則進(jìn)入透明體的光線(xiàn)經(jīng)平面鏡反射后再?gòu)耐该黧w的上表面射出，打在光屏上的光點(diǎn)P′與原來(lái)相比向左平移了3.46 cm，已知透明體對(duì)光的折射率為3。

（1）作出放上透明體后的光路示意圖，標(biāo)出P′的位置。

（2）透明體的厚度為多少？

（3）光在透明體中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多長(zhǎng)？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

B.【物理3—4模塊】

如圖所示，透明介質(zhì)球的半徑為R，光線(xiàn)DC平行直徑AB射到介質(zhì)球的C點(diǎn)，DC與AB的距離H=0.8R。

(1)試證明：DC光線(xiàn)進(jìn)入介質(zhì)球后，第一次到達(dá)介質(zhì)球的界面時(shí)，在界面上不會(huì)發(fā)生全反射。（要求說(shuō)明理由）

(2)若DC光進(jìn)入介質(zhì)球后，第二次到達(dá)介質(zhì)球的界面時(shí)，從球內(nèi)折射出的光線(xiàn)與入射光線(xiàn)平行，求介質(zhì)的折射率。( cosi=1-2sin2)

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