如图甲所示的光学仪器是被广泛用来进行图形翻转的“道威棱镜”的示意图。棱镜的横截面ABCD是底角为
的等腰梯形,高为h,棱镜的折射率为
。一束光线平行AD从AB边的中点O射入棱镜,如图乙所示。真空中光速为c,
。
(1)求光线进入“道威棱镜”时的折射角,并通过计算判断光线能否从BC边射出;
(2)若该光线经BC边反射后,由D点射出棱镜,求光在棱镜中的传播时间。
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(1)求光线进入“道威棱镜”时的折射角,并通过计算判断光线能否从BC边射出;
(2)若该光线经BC边反射后,由D点射出棱镜,求光在棱镜中的传播时间。
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更新时间:2024-02-19 14:42:31
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【知识点】 折射和全反射的综合问题
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适中
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【推荐1】一种“光开关”的核心区如图所示,其中A、B是两个完全相同的、截面为等腰直角三角形的棱镜,直角边与矩形虚线框平行,两斜面平行,拉开一小段距离,在两棱镜之间可充入不同介质,以实现开关功能。单色光从A的左侧垂直于棱镜表面射入,若能通过B,则为“开”,否则为“关”。
(1)若棱镜对单色光的折射率
,不充入介质,通过计算判断这种“光开关”能否实现“关”功能;
(2)若棱镜对单色光的折射率
,在两棱镜之间充入某种介质,结果单色光能进入两棱镜之间的介质,求充入的介质对单色光的折射率n应满足的条件。(相对折射率公式:
,其中的i和r表示光线从介质1射入介质2时的入射角和折射角)
(1)若棱镜对单色光的折射率
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(2)若棱镜对单色光的折射率
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示,一折射率为
的材料制作的三棱镜,其横截面为等腰三角形ABC,底角A为120°,BC边长为l,AB面外层涂有不透明的反光物质,一束宽度为
的平行光垂直于BC面射向三棱镜,光束的右边界恰好在BC边中点D。不考虑光束在三棱镜内部AC面的反射。
(1)通过计算说明光线在三棱镜内部传播过程中在BC面是否有光线射出?
(2)求光束从三棱镜出射时的方向及出射后光束的宽度。(结果可用根式表示)
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(1)通过计算说明光线在三棱镜内部传播过程中在BC面是否有光线射出?
(2)求光束从三棱镜出射时的方向及出射后光束的宽度。(结果可用根式表示)
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