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(10分)桌面上有一玻璃圆锥,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,此三角形的边长为L,如图所示,有一半径为的圆柱形平行光束垂直底面入射到圆锥上,光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为,求:

①光在玻璃中的传播速度是多少?
②光束在桌面上形成的光斑的面积是多少?

解析试题分析:①由n=得,光在玻璃中的传播度为v=×108m/s
②作出光路图,如图所示.

由几何知识得到:入射角θ1=60°,
根据折射定律得:n=,代入解得,折射角θ2=30°.
由几何关系可知,产生的光斑直径为d=,面积S=πd2=
考点:本题考查光的折射定律。

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

(3分)如图所示,某种折射率较大的透光物质制成直角三棱镜ABC,在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2,在在BC面的右侧无论怎样都看不到大头针P1、P2的像,而在AB面的左侧通过棱镜可以观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P1的像被P2的像挡住,再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4(图中未画出),使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3和P1、P2的像,记下P3、P4和三棱镜的位置,移去大头针和三棱镜,过P3、P4作直线与AB面交于D,量出该直线与AB面的夹角为450,则透光物质的折射率n=          

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,三角形ABC为某透明介质的横截面,O为BC边的中点,位于截面所在平面内的一束光线自O以角度i入射,第一次到达AB边恰好发生全反射。已知,BC边长为2L,该介质的折射率为。求:

(i)入射角i
(ii)从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c,可能用到:)。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

某种光学元件有两种不同透明物质I和透明物质II制成,其横截面积如图所示,O为AB中点,∠BAC=30°,半圆形透明物质I的折射率为,透明物质II的折射率为n2。一束光线在纸面内沿O点方向射入元件,光线与AB面垂线的夹角到θ时,通过观察发现此时从AC面恰好无光线射出,在BC面有光线垂直射出;

①该透明物质II的折射率n2
②光线在透明物质II中的传播速率大小
③光线与AB面垂线的夹角θ的正弦值。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,扇形AOB为透明柱状介质的横截面,半径为R,介质折射率为,圆心角为45°,一束平行于OB的单色光由OA面射入介质,要使柱体AB面上没有光线射出,至少要在O点上方竖直放置多高的遮光板?(不考虑OB面的反射)。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分) “道威棱镜”广泛地应用在光学仪器当中,如图所示,将一等腰直角棱镜截去棱角,使其平行于底面,可制成“道威棱镜”,这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射。从M点发出的一束平行于底边CD的单色光从AC边射入,已知棱镜玻璃的折射率.求光线进入“道威棱镜”时的折射角,并通过计算判断光线能否从CD边射出.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示为一透明玻璃半球,在其下面有一平行半球上表面水平放置的光屏。两束关于中心轴OO'对称的激光束从半球上表面垂直射入玻璃半球,恰能从球面射出。当光屏距半球上表面h1=40cm时,从球面折射出的两束光线汇聚于光屏与OO'轴的交点,当光屏距上表面h2=70cm时,在光屏上形成半径r=40cm的圆形光斑。求该半球形玻璃的折射率。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示是安全门上的观察孔,其直径ab为 4 cm,门的厚度ac为2 cm。为了扩大向外观察范围,将孔中完全嵌入折射率为的玻璃,那么嵌入玻璃后向外观察视野的最大张角是多少?若要求将视野扩大到1800,嵌入玻璃的折射率应为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

折射率为n、长度为L的玻璃纤维置于空气中,若从A端射入的光线能在玻璃纤维中发生全反射,最后从B端射出,如图所示,求:

①光在A面上入射角的最大值.
②若光在纤维中恰能发生全反射,由A端射入到从B端射出经历的时间是多少?

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