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如图所示,一个折射率为的三棱镜的截面为等腰直角△ABC,∠A为直角.此截面所在平面内的一束光线沿与AB边成θ角(θ<90°)的方向入射到AB边的中点P处,若要光线进入三棱镜后能射到AC边上且能在AC面上发生全反射,则cosθ应满足什么条件?

解析试题分析:光由空气射向三棱镜,在AB边上发生折射,折射角为α,由折射定律
               (2分)

①要使光线能入射到AC边上,由几何关系
           (1分)
联立解得           (1分)
②要使光线能在AC面上发生全反射,应有             (1分)
由几何关系              (1分)
发生全反射时,有
                     (1分)
联立解得                   (1分)
综上可得                (1分)
考点:本题考查几何光学、光的折射

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如图所示,下列说法正确的是     

A.单色光1的波长小于单色光2的波长
B.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度?
C.单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间
D.单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示为某种透明介质的截面图,△AOC为等腰直角三角形,BC为半径R=10cm的四分之一圆弧,AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点.由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O,在AB分界面上的入射角i=45°,结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑.已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1,n2.

(1)判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色;
(2)求两个亮斑间的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示, 真空中有一下表面镀有反射膜的平行玻璃砖,其折射率n=。一束单色光与界面成θ=45°角斜射到玻璃砖上表面上,最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现了两个光点A和B,A和B相距h=2.0 cm.已知光在真空中的传播速度c=3.0×108 m/s,试求:

①该单色光在玻璃砖中的传播速度.
②玻璃砖的厚度d.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒,这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉。电子显微镜下鳞片结构的示意图见题1 图。一束光以入射角i从a点入射,经过折射和反射后从b点出射。设鳞片的折射率为n,厚度为d,两片之间空气层厚度为h。取光在空气中的速度为c,求光从a到b所需的时间t。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)如图,为某种透明材料做成的三棱镜横截面,其形状是边长为a的等边三角形,现用一束宽度为a的单色平行光束,以垂直于BC面的方向正好入射到该三棱镜的AB及AC面上,结果所有从AB、AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面.试求:

(i)该材料对此平行光束的折射率;
(ii)这些到达BC面的光线从BC面折射而出后,如果照射到一块平行于BC面的屏上形成光斑,则当屏到BC面的距离d满足什么条件时,此光斑分为两块?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

被称为“光纤之父”的华裔物理学家高锟,由于在光纤传输信息研究方面做出了巨大贡献,与两位美国科学家共获2009年诺贝尔物理学奖.光纤由内芯和外套两层组成.某光纤内芯的折射率为,外套的折射率为,其剖面如图所示.在该光纤内芯和外套分界面上发生全反射的临界角为600,为保证从该光纤一端入射的光信号都不会通过外套“泄漏”出去,求内芯的折射率的最小值.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)一半圆形玻璃砖,玻璃的折射率为,AB为其直径,长度为D, O为圆心,一束宽度恰等于玻璃砖半径的单色平行光束 垂直于AB从空气射入玻璃砖,其中心光线P通过O点,如图所示.M、N为光束边界光线.求:M、N射出玻璃砖后的相交点距O点 的距离。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

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