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一玻璃三棱镜,其截面为等腰三角形,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?
设入射光线经玻璃折射时,入射角为I,折射角为r,射至棱镜右侧面的入射角为
根据折射定律有
由几何关系得:②③④
时,由①式知有最大值(如图)

由②式得,
同时应小于玻璃对空气的全反射临界角,

由①②③④式和题给条件可得,棱镜顶角的取值范围为
练习册系列答案
相关习题

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n1n2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<n2a为红光b为蓝光
B.n1<n2a为蓝光,b为红光
C.n1>n2a为红光,b为蓝光
D.n1>n2a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

在完全透明的水下某处,放一点光源,在水面上可见到一个圆形透光平面,如果圆形透光平面的半径匀速增大,则该点光源正在(   )
A.加速上升B.匀速下沉
C.匀速上升D.减速下沉

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个半径为R的玻璃半球,如图所示,平放在水平桌面上,已知玻璃的折射率为,一束竖直光照射在半球的平面上与水平桌面上,结果在水平桌面上出现一个暗环,该暗环的面积为( )  
 
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列有关光学的一些说法正确的是(   )
A.用三棱镜观察太阳光谱是利用光的衍射现象
B.在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象
C.摄影师在拍摄水中的物体时通常在镜头前装一片偏振滤光片,它的作用是增强透射光使水下景物更清晰
D.全息照相是应用了光的干涉原理

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

对于红、黄、绿、蓝四种单色光,下列表述正确的是
A.在相同介质中,绿光的折射率最大B.红光的频率最高
C.在相同介质中,蓝光的波长最短D.黄光在真空中的速度最小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,折射率为、长为30m的细长透明体放在空气中,光从A端射入沿透明体传播到B端面。求光在透明体中从A端传播到B端所需时间的最小值和最大值。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示的装置测定玻璃的折射率,在光具盘的中央固定一个半圆形的玻璃砖,使二者的圆心重合,使一激光束从玻璃圆弧面一侧入射并垂直平面AOB,通过圆心O射出玻璃砖,记下入射光束在光具盘上所对应的位置的刻度. 以圆心O为轴逆时针转动光具盘,同时观察从平面AOB一侧出射光线的变化,出射光线不断向下偏转并越来越暗,直到刚好看不到出射光线为止.记下这时入射光线在光具盘上对应的刻度,光具盘上两次刻度之间的夹角θ就是光束从玻璃射向空气的_______.玻璃折射率的表达式n=_______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

某学习小组利用大食拉油圆桶(去掉上半部)、小石子A来测定水的折射率,如图所示。当桶内没有水时,从某点B恰能看到桶底边缘的某点C;当桶内水的深度等于桶高的一半时,仍沿BC方向看去,恰好看到桶底上的小石子A,A在圆桶的底面直径CD上。用毫米刻度尺测得直径CD=16.00cm,桶高DE=12.00cm,距离AC=3.50cm。光在真空中的传播速度为c,求水的折射率n和光在水中的传播速度v。

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