如圖所示為某種透明介質(zhì)的截面圖,△AOC為等腰直角三角形,BC為半徑R=10cm的四分之一圓弧,AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn).由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光射向圓心O,在AB分界面上的入射角i=45°,結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)亮斑.已知該介質(zhì)對(duì)紅光和紫光的折射率分別為n1,n2.

(1)判斷在AM和AN兩處產(chǎn)生亮斑的顏色;
(2)求兩個(gè)亮斑間的距離.

(1) 在AM處產(chǎn)生的亮斑P1為紅色,在AN處產(chǎn)生的亮斑P2為紅色和紫色的混合色 (2)(5+10)cm

解析試題分析:(1)設(shè)紅光和紫光的臨界角分別為C1、C2,sinC1,C1=60°,
同理C2=45°,i=45°=C2,i=45°<C1,所以紫光在AB面發(fā)生全反射,而紅光在AB面一部分折射,一部分反射,且由幾何關(guān)系可知,反射光線與AC垂直,所以在AM處產(chǎn)生的亮斑P1為紅色,在AN處產(chǎn)生的亮斑P2為紅色和紫色的混合色.
(2)畫出如圖所示光路圖,

設(shè)折射角為r,兩個(gè)光斑分別為P1、P2,根據(jù)折射定律n1 求得sinr=
由幾何知識(shí)可得:tanr=,解得AP1=5cm.
由幾何知識(shí)可得△OAP2為等腰直角三角形,解得AP2=10cm,所以P1P2=(5+10)cm.
考點(diǎn):考查了光的全反射,光的折射

練習(xí)冊(cè)系列答案
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一束含兩種頻率的單色光,照射到底面有涂層的平行玻璃磚上表面后,經(jīng)下表面反射從玻璃磚上表面射出后,光線分為兩束,如圖所示。下列說法正確的是( )

A.光頻率小于光的頻率
B.用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn),光的條紋間距大于光的條紋間距
C.、一定是平行光。
D.從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí),光的臨界角大

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一個(gè)等腰直角三棱鏡的截面ABC如圖甲所示,一細(xì)束綠光從AB面的P點(diǎn)沿平行底面BC方向射人棱鏡后,經(jīng)BC面反射,再?gòu)腁C面的Q點(diǎn)射出,且有PQ∥BC(圖中未畫光在棱鏡內(nèi)的光路).若棱鏡對(duì)綠光的折射率是,則綠光在棱鏡中的傳播速度是      m/s;如果將一束藍(lán)光沿同樣的路徑從P點(diǎn)射入三棱鏡,也有光線從AC射出,請(qǐng)?jiān)趫D乙中定性作出出射光線(虛線表示綠光的出射光線).

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如圖所示,透明介質(zhì)球球心位于O,半徑為R,光線DC平行于直徑AOB射到介質(zhì)球的C點(diǎn),DC與AB的距離H=R,若DC光線進(jìn)入介質(zhì)球后經(jīng)一次反射再次回到介質(zhì)球的界面時(shí),從球內(nèi)折射出的光線與入射光線平行,作出光路圖,并計(jì)算出介質(zhì)的折射率.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示為一光導(dǎo)纖維(可簡(jiǎn)化為一長(zhǎng)玻璃絲)的示意圖。玻璃絲長(zhǎng)為L(zhǎng),折射率為n,AB代表端面。已知光在真空中的傳播速度為c。

(1) 為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣,求光線在AB端面上的入射角i應(yīng)滿足的條件; 
(2) 求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L(zhǎng)時(shí)間。 

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

某種材料做成的一個(gè)底角為30°的等腰三棱鏡,一細(xì)束紅光從AB面的中點(diǎn)P沿平行于底面BC方向射入棱鏡,經(jīng)BC面反射,再?gòu)腁C面的Q點(diǎn)射出,且有PQ∥BC(圖中未畫出光在棱鏡內(nèi)的光路),設(shè)真空中的光速為c,求:

①該棱鏡對(duì)紅光的折射率;
②紅光在棱鏡中的傳播速度。

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如圖所示,一個(gè)折射率為的三棱鏡的截面為等腰直角△ABC,∠A為直角.此截面所在平面內(nèi)的一束光線沿與AB邊成θ角(θ<90°)的方向入射到AB邊的中點(diǎn)P處,若要光線進(jìn)入三棱鏡后能射到AC邊上且能在AC面上發(fā)生全反射,則cosθ應(yīng)滿足什么條件?

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圖示是一透明的圓柱體的橫截面,其半徑R=20cm,折射率為,AB是一條直徑,今有一束平行光沿AB方向射向圓柱體,試求:
①光在圓柱體中的傳播速度;
②距離直線AB多遠(yuǎn)的入射光線,折射后恰經(jīng)過B點(diǎn).

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