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20.如图所示,直角棱镜ABC置于空气中,∠A=30°,AB边长为2a.一束单色光从AB边中点F处以入射角45°射入,光线垂直于BC射出.已知真空中光速为c.求:
①棱镜的折射率n;
②单色光通过棱镜的时间t.

分析 ①结合光路图,根据几何知识求出折射角r,再由折射定律求解棱镜的折射率.
②根据折射率计算光在介质中的速度,再根据光传播的路程计算时间.

解答 解:(1)由几何关系可知,光线从AB面射入时,折射角为300,则有:
$n=\frac{{sin{{45}^0}}}{{sin{{30}^0}}}$
解得:$n=\sqrt{2}$
(2)设光在棱镜中速度为v,则有:$n=\frac{c}{v}$
解得:$v=\frac{c}{{\sqrt{2}}}$
光线在玻璃砖中传播的距离为:s=a+(a-acos60°),
又:$t=\frac{s}{v}$
解得:$t=\frac{{3\sqrt{2}a}}{2c}$
答:①棱镜的折射率n为$\sqrt{2}$;
②单色光通过棱镜的时间t为$\frac{3\sqrt{2}a}{2c}$.

点评 解决本题的关键要灵活运用数学知识求解折射角和光线在玻璃砖中传播的距离,同时要掌握折射定律.

练习册系列答案
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(1)实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的_______而增大,随其所带电荷量的_______而增大.

(2)此同学在探究中应用的科学方法是__________(选填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”).

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9.如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系图象,由图象可知(  ) 
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15.如图所示,光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点,MP>MQ,Q与轻质弹簧相连.设Q静止,P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞,一段时间后P与弹簧分离.在这一过程中,正确的是(  )
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B.P与弹簧分离时,Q的动能达到最大
C.P与Q的速度相等时,弹簧的弹性势能达到最小
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11.关于热力学现象及规律的描述,下列说法正确的是(  )
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