如圖所示，三棱鏡的橫截面的三個角分別為、和，一束單色光垂直于三棱鏡的一個側面BC射入三棱鏡中，這束入射光線在棱鏡中要經(jīng)過多少次全反射才能折射到空氣中(設光在該棱鏡中產(chǎn)生全反射的臨界角為)．

答案：
解析：

　　光線射到AB面發(fā)生全反射后，再射入AC面，此時的入射角將會減少，此減少值與三棱鏡的頂角A的關系是求解發(fā)生n次全反射的關鍵．

　　光線射到AB面的D點時的入射角

              i1＝－＝＞，

發(fā)生全反射后射入AC面上，由圖可知此時的入射角

              i2＝－＝＞．

　　由以上兩次的入射角之差恰為∠A＝，也就是光線在AB面和AC面上每發(fā)生一次全反射，其入射角將減少，當入射角減小到小于時，光線將發(fā)生折射離開三棱鏡，故在

              N＝＝4．

即這束入射光線在棱鏡中要經(jīng)過4次全反射才能折射到空氣中．


提示：

注意：本題的一個重要結論：當一束光線射到一個頂角兩個面之間發(fā)生全反射(或反射時)，若是光線沿著向夾角方向傳播，那么每反射一次，入射角將減小其頂角的數(shù)值；若是從頂角向外反射時，每反射一次，則其入射角將增大其頂角的數(shù)值(這可用光路可逆來說明)．


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：2013年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試理科綜合能力測試物理（新課標Ⅱ帶解析） 題型：問答題

（1）（5分）如圖所示，一輕彈簧一端固定，另一端連接一物塊構成彈簧振子，該物塊是由a、b兩個小物塊粘在一起組成的。物塊在光滑水平面上左右振動，振幅為A0，周期為T0。當物塊向右通過平衡位置時，a、b之間的粘膠脫開；以后小物塊a震動的振幅和周期分別為A和T，則A    A0（填“＞”“＜”“=”），T    T0（填“＞”“＜”“=”）。

（2）（10分)如圖所示，三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC，∠A=30°，∠B=30°。一束平行于AC邊的光線自AB邊的P點攝入三棱鏡，在AC邊發(fā)生反射后從BC邊的M點射出，若光線在P點的入射角和在M點的折射角相等。

（i）求三棱鏡的折射率；
（ii）在三棱鏡的AC邊是否有光線逸出，寫出分析過程。（不考慮多次反射）

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科目：高中物理 來源：2013年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試物理（海南卷帶解析） 題型：問答題

（4分）下列選項與多普勒效應有關的是     （填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得3分.選對3個得4分;每選錯I個扣2分，最低得分為0分）
A．科學家用激光測量月球與地球間的距離
B．醫(yī)生利用超聲波探測病人血管中血液的流速
C．技術人員用超聲波探測金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡
D．交通警察向車輛發(fā)射超聲波并通過測量反射波的頻率確定車輛行進的速度
E．科學家通過比較星球與地球上同種元素發(fā)出光的頻率來計算星球遠離地球的速度
（2）（8分）如圖所示，三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC，∠A=30°，AC平行于光屏MN，與光屏的距離為L，棱鏡對紅光的折射率為n1，對紫光的折射率為n2。一束很細的白光由棱鏡的側面A、B垂直射入，直接到達A、C面并射出。畫出光路示意圖，并標出紅光和紫光射在光屏上的位置，求紅光和紫光在光屏上的位置之間的距離。

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科目：高中物理 來源：2013年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試理科綜合能力測試物理（新課標Ⅱ解析版） 題型：簡答題

（1）（5分）如圖所示，一輕彈簧一端固定，另一端連接一物塊構成彈簧振子，該物塊是由a、b兩個小物塊粘在一起組成的。物塊在光滑水平面上左右振動，振幅為A0，周期為T0。當物塊向右通過平衡位置時，a、b之間的粘膠脫開；以后小物塊a震動的振幅和周期分別為A和T，則A    A0（填“＞”“＜”“=”），T    T0（填“＞”“＜”“=”）。

（2）（10分)如圖所示，三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC，∠A=30°，∠B=30°。一束平行于AC邊的光線自AB邊的P點攝入三棱鏡，在AC邊發(fā)生反射后從BC邊的M點射出，若光線在P點的入射角和在M點的折射角相等。

（i）求三棱鏡的折射率；

（ii）在三棱鏡的AC邊是否有光線逸出，寫出分析過程。（不考慮多次反射）

 

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科目：高中物理 來源：2013年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試物理（海南卷解析版） 題型：簡答題

（4分）下列選項與多普勒效應有關的是     （填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得3分.選對3個得4分;每選錯I個扣2分，最低得分為0分）

A．科學家用激光測量月球與地球間的距離

B．醫(yī)生利用超聲波探測病人血管中血液的流速

C．技術人員用超聲波探測金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡

D．交通警察向車輛發(fā)射超聲波并通過測量反射波的頻率確定車輛行進的速度

E．科學家通過比較星球與地球上同種元素發(fā)出光的頻率來計算星球遠離地球的速度

（2）（8分）如圖所示，三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC，∠A=30°，AC平行于光屏MN，與光屏的距離為L，棱鏡對紅光的折射率為n1，對紫光的折射率為n2。一束很細的白光由棱鏡的側面A、B垂直射入，直接到達A、C面并射出。畫出光路示意圖，并標出紅光和紫光射在光屏上的位置，求紅光和紫光在光屏上的位置之間的距離。

 

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