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有一个玻璃三棱镜,其横截面为等腰三角形,顶角θ为锐角,折射率为.现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜.不考虑棱镜内部的反射.若保持入射光线在过入射点的法线的下方一侧(如图),且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出,则顶角θ可在什么范围内取值?

试题分析:设入射光线经玻璃折射时,入射角为i,折射角为,射到棱镜右侧面的入射角为.根据折射定律阴
    ①
由几何关系得
       ②
当i=0时,由①式知=0,有最大值(如图),由②式得
     ③
同时应小于玻璃对空所的全反射临界角,即
   ④
由①②③④式和题给条件可得,棱镜顶角的取值范围为
    ⑤

点评:本题考查了通过画出光路图,通过光在介质中的折射求出在介质中的传播路径,利用在介质中发生全反射的条件,建立等式求解。
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

两束单色光a和b沿如图所示方向射向等腰三棱镜的同一点O,已知b光在BC界面处发生全反射,两束光沿相同方向射出,则
A.在棱镜中a光的传播速度较小
B.若a光是氢原子从n=3的能级向n=2的能级跃迁时产生的,则b光可能是氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时产生的
C.分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距较大
D.如果用a光照射某金属能发生光电效应,b光也一定能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如右图所示,有一横截面是直角三角形的棱镜ABC,∠A=30°,它对红光的折射率为n1.对紫光的折射率为n2.在距AC边为d处有一与AC平行的光屏MN。现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜。

(1)红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少?
(2)若两种光都能从AC面射出,求在光屏MN上两光点间的距离。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质,经下表面反射后,从上面的A点射出。已知入射角为i,A与O相距l介质的折射率为n,试求介质的厚度d。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

水中一标竿齐水面的刻度为零,水面以上刻度为正,以下刻度为负.人浮于水面与标竿相距L处,且水面上标竿的/2 m刻度的倒影与水下-m刻度的像重合.若水的折射率为,要看到水面上/2 m刻度的倒影与水下-m的刻度的像重合,人需后退的距离为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

在桌面上有一个倒立的透明的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面接触,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,如图所示。有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的桌面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为n=1.73。r为已知,求:
.
(1)通过计算说明光线1能不能在圆锥的侧面B点发生全反射?
(2)光线1经过圆锥侧面B点后射到桌面上某一点所用的总时间是t多少?光照亮地面的光斑面积s多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

光由空气斜射入水中,可以判定:
A.光的传播速度可能不变B.折射光线远离法线
C.光的传播速度一定变大D.一定不会发生全反射

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上,经折射后交于光屏上的同一个点M,若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率,下列说法中正确的是   (  )
A.n1<n2,a为红光,b为蓝光
B.n1<n2,a为蓝光,b为红光
C.n1>n2,a为红光,b为蓝光
D.n1>n2,a为蓝光,b为红光

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ1、θ2,已知θ1>θ2 ,用n1、n2分别表示水对两单色光的折射率,v1、v2分别表示两单色光在水中的传播速度,则
A.n1< n2 , v1<v2B.n1< n2 , v1> v2
C.n1> n2 , v1< v2D.n1>n2 , v1> v2

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