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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?

  120°;2.

解析试题分析:向外观察张角最大时,在cd边中点e观察,b为入射点,be为折射光线,入射角i、折射角r,作出右侧光路图如图.

由几何关系可求:,得到r=30°.根据折射定律:,可得:i=60°,则最大张角θ=2i=120°;若要视野扩大到180°,即入射角为90°,而折射角r=30°不变,则折射率为
考点:本题考查几何光学、折射定律。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

半径为R的玻璃半圆柱体,横截面如图所示,圆心为O 。两条平行单色红光沿截面射向圆柱面方向与底面垂直。光线1的入射点A为圆柱面的顶点,光线 2的入射点B,∠AOB=60°,已知该玻璃对红光的折射率n=

求:(1)两条光线经柱面和底面折射后出射光线的交点与O点的距离d;
(2)若入射的是单色蓝光,则距离d将比上面求得的结果大还是小?(定性分析,不需要计算,画出光路图)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(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?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示, MN为竖直放置的光屏,光屏的左侧有半径为R、相对空气折射率为的透明玻璃半球体,O为球心,轴线OA垂直于光屏,O至光屏的距离。位于轴线上O点左侧处的点光源S发出一束与OA夹角θ=60°的光线射向半球体,求光线从S传播到达光屏所用的时间。已知光在真空中传播的速度为c。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(6分)某同学欲测直角三棱镜ABC的折射率n.他让光线沿平行于BC边的方向射到三棱镜的侧面AB上,经棱镜AB边和AC边的两次折射和BC边的一次反射后,又从另一侧面AC边上的P点射出.

①在右面图上画出光路图;
②若将射向AB边的光的入射角调整为α=60°,此时的折射角γ=30°,求折射率n的值.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)如图所示,直角玻璃三棱镜置于空气中,已知∠A=60°,∠C=90°,一束极细的光于AC的中点D垂直AC面入射,AD=a,棱镜的折射率为,求:

①求此玻璃的临界角;
②光从棱镜第一次射入空气时的折射角;
③光从进入棱镜到它第一次射入空气所经历的时间(设光在真空中的传播速度为c)。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,△ABC为一直角三棱镜的截面,其顶角θ=30°,P为垂直于直线BCD的光屏。一束宽度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面,经三棱镜折射后在屏P上形成一条光带。
①以图中编号为a、b、c的三条光线为代表画出光束经棱镜折射的光路示意图;
②若从AC面出射的光线与原来入射光线的夹角为30°,求棱镜的折射率。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)一条圆柱形的光导纤维长为L、折射率为n,光在真空中的传播速度为c,求:光从它的一端端面的圆心射入,经全反射后从另一端射出,所需的最长时间t。

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科目:高中物理 来源: 题型:作图题

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

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