如圖所示,一個橫截面為直角三角形的三棱鏡,∠A=30°,∠C=90°.三棱鏡材料的折射率是.一束與BC面成θ=30°角的光線射向BC面.
①試通過計算說明在AC面下方能否觀察到折射光線?
②作出三棱鏡內(nèi)完整的光路圖,指出最終的出射光線與最初的入射光線之間的夾角.
分析:由折射定律先求出在BC面上的折射角的大小,可求出在AC邊上的入射角的大小,結合臨界角的大小可判斷光能否通過AC邊.
解答:解:①由折射定律在BC面上有:
sin60°=
3
sinγ

解得:γ=30°
由臨界角的公式sinC=
1
n
得:sinC=
3
3

所以全反射的臨界角C<60°
光線在AC面上的入射角為60°>C,故光線在AC界面發(fā)生全反射,在AC面下方不能觀察到折射光線
②由幾何關系可知在AB邊上的入射角為30°,則射出棱鏡時的折射角為60°,光路如圖所示,最終的出射光線與最初的入射光線之間的夾角為120°.
答:①在AC面下方不能觀察到折射光線
②光路如圖所示,最終的出射光線與最初的入射光線之間的夾角為120°
點評:該題考查了折射定律及全反射發(fā)生的條件,判斷光在某一界面上能發(fā)發(fā)生全反射是解決此類為題的關鍵.同時要注意在做光路圖時,光每發(fā)生一次反射或折射,光線上都要標上箭頭.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一個橫截面為直角三角形的三棱鏡,∠A=30°,∠O=90°.三棱鏡材料的折射率是n=
3
.一束與BO面成θ=30°角的光線射向OB面,完成光路圖,標明入射角、折射角、反射角的大小.

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如圖所示,一個橫截面為梯形,質(zhì)量為4kg的木塊B靜止置于水平光滑的地面上,木塊的兩個斜面均光滑,傾角分別為30°、60°;木塊的上底面為水平的粗糙面,其長度為1.4m,上底面距地面的高度為9/25m.現(xiàn)質(zhì)量為 1kg的木塊A(可視為質(zhì)點)以速度v0沿水平光滑地面向木塊B滑去.(木塊A與木塊B上底面之間的滑動摩擦系數(shù)為0.2;木塊B的兩個斜面與上、下底面的交界處為圓弧面,g取10m/s2).試討論:(1)當木塊A的速度v0=2m/s時,木塊A、B的最終運動情況;
(2)當木塊A的速度v0=3.6m/s時,木塊A、B的最終運動情況.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一個橫截面為直角三角形的三棱鏡,∠A=30°,∠C=90°.三棱鏡材料的折射率是 n=
3
.一條與BC面成θ=30°角的光線射向BC面,經(jīng)過AC邊一次反射從AB邊射出.求從AB邊射出光線與AB邊的夾角.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一個橫截面為直角三角形的三棱鏡,∠A=30°,∠C=90°,BC邊的長為L.一個大光屏MN與BC平行,到BC的距離也是L.三棱鏡材料的折射率是n=
3
.一束平行光平行于AC方向射到三棱鏡的 AB面上.求:
(1)用作圖法畫出光屏上被照亮的部分,并求被照亮部分的寬度.
(2)光屏移動到什么位置才能消除兩個照亮部分之間的陰影區(qū)?

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