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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?

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=
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

折射率为的某种透明玻璃圆柱体横截面如图所示,O点为圆心,一束单色光线从A点射入,入射角为θ,经B点射出,射出时的折射角为,真空中的光速为c,下列说法正确的是
A.光线进入玻璃后频率变大
B.若θ增大,光线在圆柱体内可能会发生全发射
C.若θ增大,可能变小
D.光线在玻璃中的速度为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,含单色光b和c的一束复色光I沿半圆柱玻璃的半径方向射入玻璃,在柱心O处分成两束光II和III,光II中只有单色光b,光III中既有b也有c,则
A.在玻璃中b的折射率比c的大
B.在玻璃中b的传播速度比c的小
C.让光I的方向沿逆时针转动仍射到O处,光II中可出现c
D.保持光I不变,让半圆柱玻璃以柱心O为轴沿顺时针转动,光II可能消失

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

.如图所示,有一半圆形玻璃砖,Ⅰ、Ⅱ两束不同频率的单色光从玻璃砖底边平行射入,a、b为入射点(均在玻璃砖底边圆心O的左侧),两束光进入玻璃砖后一起射到点,垂直底边,下列说法正确的是(    )
A.从点射出的一定是一束复色光
B.若两束光为红光和蓝光,则从a点入射的是蓝光
C.若增大两束光的入射角,则Ⅱ光将先发生全反射
D.若将Ⅰ光的入射点a左移一点,则两束平行光的出射光线也一定平行

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(4分)如图所示,某复合光经过半圆形玻璃砖后分成a、b两束光,其中光束a与法线的夹角为60°,光束b与法线的夹角为45°,已知光在真空中的速度c=3.0×108m/s.则:
(1)a光在玻璃中的传播速度是多少?
(2)入射光绕O点逆时针至少再旋转多大角度就无折射光?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图,一透明球体置于空气中,球半径R=10cm,折射率n= .MN是一条通过球心的直线,单色细光束AB平行于MN射向球体,B为入射点,AB与MN间距为5 cm,CD为出射光线.
(1)补全光路并求出光从B点传到C点的时间;
(2)求CD与MN所成的角α.(写出求解过程)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,为玻璃材料制成的一棱镜的截面图,一细光束从圆弧AB的中点E点沿半径射入棱镜后,恰好在圆心O点发生全反射,经CD面反射,再从圆弧的F点射出,已知,OA=a,OD=.求:

①出射光线与法线夹角的正弦值
②光在棱镜中传播的时间.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(9分)一棱镜的截面为直角三角形ABC,∠A=30o,斜边AB=a。棱镜材料的折射率为。在此截面所在的平面内,一条光线以45o的入射角从AC边的中点M射入棱镜(如图所示)。画出光路图,并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原来路返回的情况)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

(6分)如图所示为半圆形的玻璃砖,C为AB的中点,OO'为过C点的AB面的垂线。a、b两束不同频率的单色可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖,且两束光在AB面上入射点到C点的距离相等,两束光折射后相交于图中的P点,以下判断正确的是(  )
A.在半圆形的玻璃砖中,a光的传播速度大于b光的传播速度
B.a光的频率大于b光的频率
C.两种色光分别通过同一双缝干涉装置形成的干涉条纹,相邻明条纹的间距a光的较大
D.若a、b两束光从同一介质射入真空过程中,a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角
E.b光比a光更容易发生衍射现象

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