如圖所示,空氣中有一個(gè)橫截面為直角三角形的三棱鏡,∠A=90°,∠B=30°,∠C=60°,棱鏡材料的折射率為,底面BC長度為2L,一細(xì)光束沿平行于底面BC的方向面入射到AB面上,經(jīng)AB面折射后進(jìn)入三棱鏡.為了保證該光能從AC面上射出,試求該光束在AB面上的入射點(diǎn)到B點(diǎn)的距離范圍.

試題分析:由幾何關(guān)系可知,光束在AB面上的入射角i=60°,設(shè)光束在AB面上的折射角為α,由折射定律可得:sini=nsinα;解得:α=30°
如果光束從AB面上直接射到AC面上,由幾何知識(shí)可知:此光束在AC面的入射角β=90°-α=60°

設(shè)光在三棱鏡中發(fā)生全反射的臨界角為C,則:
因?yàn)閟in60°>,光束在AC面上發(fā)生全反射.
當(dāng)該光束再反射到BC面上時(shí),由幾何知識(shí)可得,該光束垂直BC面射出,并且根據(jù)光路可逆,其反射光束也不會(huì)再從AC面射出.
同理,當(dāng)該光束從AB面上直接折射到BC面上時(shí),將從BC面上發(fā)生全反射,其反射光束將垂直AC面射出.可見,要使光束從AC面上射出,必須使光束直接從AB面上直接射到BC面上.
當(dāng)光束從AB面上直接折射到BC面上的C點(diǎn)時(shí),該光束在AB面上的入射點(diǎn)到B點(diǎn)的距離最遠(yuǎn),由幾何知識(shí)可得,此時(shí)入射點(diǎn)到B點(diǎn)的距離:,所以,該光束在AB面上的入射點(diǎn)到B點(diǎn)的距離因該為:
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,a、b、c三條光線會(huì)聚于S點(diǎn),若在S點(diǎn)前任意位置放一平面鏡,則(    )
A.三條反射光線可能交于一點(diǎn),也可能不交于一點(diǎn)
B.三條反射光線一定不會(huì)交于一點(diǎn)
C.三條反射光線一定交于鏡前一點(diǎn)
D.三條反射光線的延長線交于鏡后一點(diǎn)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一束單色光斜射到厚平板玻璃的一個(gè)表面上,經(jīng)兩次折射后從玻璃板另一個(gè)表面射出,出射光線相對(duì)于入射光線側(cè)移了一段距離。在下列情況下,出射光線側(cè)移距離最大的是
A.紫光以45°的入射角入射B.紅光以45°的入射角入射
C.紫光以30°的入射角入射D.紅光以30°的入射角入射

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為用a、b兩種單色光分別通過同一雙縫干涉裝置獲得的干涉圖樣,F(xiàn)讓a、b兩種光組成的復(fù)色光穿過平行玻璃磚或三棱鏡時(shí),光的傳播路徑與方向可能正確的是(  )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,△ABC為一直角三棱鏡的截面,其頂角為θ=30°。P為垂直于直線BCD的光屏,現(xiàn)一寬度等于AB的單色平行光束垂直射向AB面,在屏P上形成一條寬度等于的光帶,試作出光路圖并求棱鏡的折射率。(其中AC的右方存在有折射率為在的透明介質(zhì))

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,a和b都是厚度均勻的平玻璃板,它們之間的夾角為r,現(xiàn)有一束很細(xì)的具有兩種不同顏色的復(fù)色光,以某一入射角從O點(diǎn)射入a板,且射出b板后的兩束單色光通過空氣射在地面上M、N兩點(diǎn),由此可知
A.在a、b兩玻璃板間的空氣中傳播時(shí)間是射到M點(diǎn)的光比射到N點(diǎn)的光較短
B.這兩種顏色的光由玻璃射向空氣中,射到M點(diǎn)的光的臨界角比射到N點(diǎn)的光臨界角大
C.這兩種顏色的光在相同條件下做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),射到M點(diǎn)的光的干涉條紋間距比射到N點(diǎn)的光要小
D.在玻璃中的傳播速度是射到M點(diǎn)的光比射到N點(diǎn)的光要大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某復(fù)色光由空氣斜射入某介質(zhì)中后分解為a、b兩束單色光,如圖所示.以下說法正確的是
A.a(chǎn)光的頻率比b光小
B.a(chǎn)光在該介質(zhì)中的傳播速度比b光小
C.光由介質(zhì)射入空氣時(shí),a光的臨界角比b光小
D.a(chǎn)、b通過相同的單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置,a光的衍射條紋較寬

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩束細(xì)平行單色光a、b射向置于空氣中橫截面為矩形的玻璃磚的下表面,設(shè)玻璃磚足夠長,若發(fā)現(xiàn)玻璃磚的上表面只有一束光線射出,則下列說法中正確的是
A.其中有一束單色光在玻璃磚的上表面發(fā)生了全反射
B.在玻璃中單色光a的傳播速率小于單色光b的傳播速率
C.單色光a的折射率小于單色光b的折射率
D.若單色光a為黃光,則單色光b可能為紅光

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

一束單色光由左側(cè)射入盛有清水的薄壁圓柱形玻璃杯,圖所示為過軸線的截面圖,調(diào)整入射角α,使光線恰好在水和空氣的界面上發(fā)生全反射.已知水的折射率為,求sin α的值.

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同步練習(xí)冊(cè)答案