(2012?武昌區(qū)模擬)如圖所示為用某種透明材料制成的一塊柱形棱鏡的截面圖,圓弧CD為半徑為R的四分之一的圓周,圓心為O,光線從AB面上的某點(diǎn)入射,入射角θ1=45°,它進(jìn)入棱鏡后恰好以臨界角射在BC面上的O點(diǎn).
(a)畫出光線由AB面進(jìn)入棱鏡且從CD弧面射出的光路圖;
(b)求該棱鏡的折射率n;
(c)求光線在該棱鏡中傳播的速度大小v(已知光在空氣中的 傳播速度c=3.0×108m/s).
分析:(a)由題可知,折射光線在O點(diǎn)恰好發(fā)生全反射,反射光線沿半徑方向射出,方向不變.作出光路圖.
(2)由幾何知識得到折射角θ2與臨界角C的關(guān)系,由折射定律
sinθ1
sinθ2
=n得到折射角與折射率的關(guān)系,結(jié)合sinC=
1
n
求出折射率.
(3)光線在該棱鏡中傳播的速度v=
c
n
解答:解:(a)由題意,光線進(jìn)入棱鏡后恰好以臨界角射在BC面上的O點(diǎn),光線在BC面上恰好發(fā)生全反射,O是圓心,則反射光線沿半徑方向射出,方向不變.作出光路圖如圖所示.
(b)光線在BC面上恰好發(fā)生全反射,入射角等于臨界角C.
由sinC=
1
n

在AB界面上發(fā)生折射,折射角θ2=90°-C,由折射定律
sinθ1
sinθ2
=n
由以上幾式解得 n=
6
2

(c)光速 v=
c
n
=
6
×108m/s
答:(a)畫出光線由AB面進(jìn)入棱鏡且從CD弧面射出的光路圖如圖;
(b)該棱鏡的折射率n為
6
2
;
(c)光線在該棱鏡中傳播的速度大小v是
6
×108m/s.
點(diǎn)評:本題的突破口是“光線進(jìn)入棱鏡后恰好以臨界角射在BC面上的O點(diǎn)”根據(jù)全反射臨界角公式由sinC=
1
n
、折射定律
sinθ1
sinθ2
=n、光速公式v=
c
n
相結(jié)合進(jìn)行處理.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?武昌區(qū)模擬)如圖所示,質(zhì)量均為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的A、B兩物體緊挨著放在水平面上的O點(diǎn),左邊有豎直墻壁M,右邊在P點(diǎn)與光滑的、半徑為R的
14
圓弧槽相連,MO=ON=R.A物體與水平面間的摩擦力忽略不計,B物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5.開始時兩物體靜止.現(xiàn)讓A物體以初速度v0向左開始運(yùn)動,設(shè)A與豎直墻壁、A與B均發(fā)生無機(jī)械能損失的碰撞.已知重力加速度為g.要使B物體第一次被A碰撞后,恰能上升至圓弧槽最高點(diǎn)P點(diǎn),求:
(a)A物體的初速度v0為多少?
(b)B物體最終停在何處?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?武昌區(qū)模擬)在力學(xué)理論建立的過程中,有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn).關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn),下列說法正確的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?武昌區(qū)模擬)如圖所示,斜面傾角為θ,斜面上AB段光滑,其它部分粗糙,且斜面足夠長.一帶有速度傳感器的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),自A點(diǎn)由靜止開始沿斜面下滑,速度傳感器上顯示的速度與運(yùn)動時間的關(guān)系如下表所示:
時間(s) 0 1 2 3 4 5 6 ….
速度(m/s) 0 6 12 17 21 25 29
取g=10m/s2,求:
(1)斜面的傾角θ多大?
(2)小物塊與斜面的粗糙部分間的動摩擦因數(shù)μ為多少?
(3)AB間的距離xAB等于多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?西城區(qū)模擬)小型轎車的“百公里加速時間”是汽車從靜止開始加速到100km/h所用的最少時間,是反映汽車性能的重要參數(shù).甲、乙兩種型號的轎車實(shí)測的百公里加速時間分別為11.3s和15.5s.在這段加速時間里,兩種型號的汽車相比( 。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案