如图所示,为玻璃材料制成的一棱镜的截面图,AEFB为四分之一圆弧,BCDO为矩形,一细光束从圆弧的中点E沿半径...
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问题详情:
如图所示,为玻璃材料制成的一棱镜的截面图,AEFB为四分之一圆弧,BCDO为矩形,一细光束从圆弧的中点E沿半径*入棱镜后,在圆心O点恰好发生全反*,经CD面反*,再从圆弧的F点*出,已知,OA=a,OD=a,光在真空中的传播速度为c,求:
(1)从F点*出的光线与法线夹角的正弦值;
(2)从F点*出的光在棱镜中传播的时间.
【回答】
考点:光的折*定律.
专题:光的折*专题.
分析:(1)先作出光路图,根据几何关系得出临界角,由全反*临界角公式sinC=求出折*率n.由几何知识求得光线在F点的入*角,由折*定律求解出*光线与法线夹角的正弦值.
(2)光在棱镜中的传播速度v=.由几何知识求出光线在棱镜中传播的距离S,由t=求解传播的时间.
解答: 解:(1)做出光路图如图.
根据几何关系可知,临界角为C=45°,
根据反*定律得,n==
又 OG=OD=a,sinα==
根据折*定律得,n=
解得,sinβ=
(2)光在棱镜中的传播速度 v=
由几何知识得,光线传播的路程为 S=a+a+a
光在棱镜中传播的时间 t=
所以t=.
答:
(1)从F点*出的光线与法线夹角的正弦值是;
(2)从F点*出的光在棱镜中传播的时间是.
点评:本题的突破口是“光线恰好在圆心O点发生全反*”,根据全反*临界角公式sinC=、折*定律n=、光速公式v=相结合进行处理.分析时,要灵活几何知识求解相关角度和光传播的距离,要加强这方面的训练.
知识点:光的折*
题型:计算题