如圖所示，是用某種玻璃制成的橫截面為圓形的圓柱體光學(xué)器件，它的折射率為 ，橫截面半徑為R。現(xiàn)用一細(xì)光束（視為光線）垂直圓柱體的軸線以i=60°的入射角射入圓柱體，不考慮光線在圓柱體內(nèi)的反射，真空中光速為c。

①作出光線穿過圓柱體射出的光路圖。
②求該光線從圓柱體中射出時(shí)，折射光線偏離進(jìn)入圓柱體光線多大的角度？
③光線在圓柱體中的傳播時(shí)間。

①見解析　　　②　　�、�

解析試題分析：①由折射定律，得，光線射入圓柱體內(nèi)的折射角為，由幾何知識(shí)得，光線從圓柱體射出時(shí)，在圓柱體內(nèi)的入射角為30°，在圓柱體外的折射角為60°，光路圖如圖所示。

②根據(jù)①中光路圖，由幾何知識(shí)得，出射光線偏離原方向的角度為
③根據(jù)①中光路圖，由幾何知識(shí)得，光線在圓柱體中的路程 
傳播速度 
所以，光線在圓柱體中的傳播時(shí)間為
考點(diǎn)：本題考查光的折射定律、折射率與光速之間的關(guān)系，意在考查考生運(yùn)用幾何光學(xué)知識(shí)解決問題的能力、作圖能力及理解能力和推理能力。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

某同學(xué)用如圖所示的方法測量水的折射率：在一個(gè)圓柱形容器中緊貼著器壁豎直插入一根直尺，眼睛在容器外的P處斜向下觀察。容器中沒有水時(shí)恰好可以看到A處。裝滿水時(shí)，在觀察位置不變的情況下，恰好可以看到B處。他分別測出了A、B兩點(diǎn)距水面的距離、以及容器的直徑d。由此求出水的折射率為

A.       B.       C.        D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖所示為ABC是三角形玻璃磚的橫截面，∠ABC=90°，∠BAC=30°，一束平行于AB的光束從AC邊射入玻璃磚，EF是玻璃磚中的部分光路，且EF與AC平行，則玻璃磚的折射率為        ，光束    （填“能”或“不能”）從E點(diǎn)射出玻璃磚。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如題圖所示，空氣中在一折射率為的玻璃柱體，其橫截面是圓心角為90°、半徑為R的扇形OAB，一束平行光平行于橫截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光，若只考慮首次入射到圓弧AB上的光，求：

（1）這束光在玻璃柱體內(nèi)的折射角；
（2）這束光在玻璃柱體內(nèi)的速度；
（3）圓弧AB上有光透出部分的弧長。

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，為某種材料制成的三棱鏡截面ABC，底邊BC水平且鍍銀，其中，角A=90°角B=60°一束豎直向下的光束，從AB邊上的M點(diǎn)入射，經(jīng)過BC面反射后，從AC邊上的N點(diǎn)平行于BC邊射出，且MN連線與BC平行。

求：（1）正確作出的光路圖；
（2）光線在M點(diǎn)的折射角；
（3）三棱鏡的折射率。（可用根式表示）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示是一透明的折射率為的圓柱體，其半徑R=20cm， O點(diǎn)為圓心，AB為其中的一直徑。今有一束平行光沿平行于AB方向射向圓柱體，已知真空中光速為c=3.0×108m/s。

①求光在圓柱體中的傳播速度；
②假如在該平行光中有經(jīng)圓柱體折射后剛好到達(dá)B點(diǎn)，則該光線在圓柱體中的傳播時(shí)間為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑為R，AB邊豎直，一紙面內(nèi)的單色光束從玻璃磚的某一定點(diǎn)射入，入射角θ可以任意變化，現(xiàn)要求只考慮能從AB邊折射的情況（不考慮從AB上反射后的情況），已知：α=45°，玻璃磚對(duì)該單色光的折射率n =，光在真空中的速度為c。則求；

①光在玻璃磚中傳播的最短時(shí)間t；
②能從AB邊出射的光線與AB交點(diǎn)的范圍寬度d

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，一束截面為圓形(半徑R＝1 m)的平行紫光垂直射向一半徑也為R的玻璃半球的平面，經(jīng)折射后在屏幕S上形成一個(gè)圓形亮區(qū)．屏幕S至球心的距離為D＝(＋1) m，不考慮光的干涉和衍射，試問：

①若玻璃半球?qū)ψ仙獾恼凵渎蕿閚＝，請(qǐng)你求出圓形亮區(qū)的半徑．
②若將題干中紫光改為白光，在屏幕S上形成的圓形亮區(qū)的邊緣是什么顏色？

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，AOB是截面為扇形的玻璃磚的橫截面圖，其頂角．今有一束單色光線在橫截面內(nèi)從OA的中點(diǎn)E沿垂直O(jiān)A的方向射入玻璃磚，一部分光線經(jīng)AB面反射后恰好未從OB面射出，不考慮多次反射作用．試求玻璃的折射率n

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案