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【題目】一棱鏡的截面為直角三角形ABC , ∠A=30°,斜邊ABa . 棱鏡材料的折射率為n=.在此截面所在的平面內,一條光線以45°的入射角從AC邊的中點M射入棱鏡.畫出光路圖,并求光線從棱鏡射出的點的位置(不考慮光線沿原路線返回的情況).

【答案】設入射角為θ1 , 折射角為θ2 , 由折射定律得=n ①
由已知條件及①式得θ2=30° ②
如果入射光線在法線的右側,光路圖如圖所示.

設出射點為F,由幾何關系可得
AF=a ③

即出射點在AB邊上離A點a的位置.
如果入射光線在法線的左側,光路圖如圖所示.
設折射光線與AB的交點為D.
由幾何關系可知,在D點的入射角θ=60° ④
設全反射的臨界角為C,則sin C= ⑤
由⑤和已知條件得C=45° ⑥
因此,光在D點發(fā)生全反射.
設此光線的出射點為E,由幾何關系得∠DEB=90°
BD=a-2AF ⑦
BE=BDsin 30° ⑧
聯(lián)立③⑦⑧式得BE=a ⑨
即出射點在BC邊上離B點 的位置.
【解析】光線以 的入射角時,要分入射光線在法線的右側和左側兩種情況進行討論研究.根據(jù)折射定律求出光線在AC面的折射角.根據(jù)幾何知識確定光線在ABBC面上入射角.求出臨界角,判斷在這兩個面上能否發(fā)生全反射,畫出光路圖,求出光線從棱鏡射出的點的位置離AB點的距離。
【考點精析】通過靈活運用光的衍射,掌握光通過很小的孔、縫或障礙物時,會在屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋,且中央條紋很亮,越向邊緣越暗即可以解答此題.

練習冊系列答案
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【題目】一個物體做簡諧運動時,周期是T,振幅是A,那么物體(  )
A.在任意內通過的路程一定等于A
B.在任意內通過的路程一定等于2A
C.在任意內通過的路程一定等于3A
D.在任意T內通過的路程一定等于2A

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【題目】以8×103 m/s的速度運行的人造衛(wèi)星上一只完好的手表走過1 min,地面 上的人認為它走過這1 min“實際”上花去的時間是min.若衛(wèi)星以0.9C(C為真空中的光速)的速度在太空中飛行,其中一只完好的手表走過了1 min,地面上的人認為它走過這1 min“實際”上花去的時間是min.若衛(wèi)星以0.9C的速度在太空中飛行,地面上的觀察者看到衛(wèi)星上有一只完好的手表恰好走過了1 min,則衛(wèi)星上的觀察者認為這只表已經走了
min.

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【題目】如圖所示,一玻璃柱體的橫截面為半圓形,讓太陽光或白熾燈光通過狹縫S形成細光束從空氣射向柱體的O點(半圓的圓心),產生反射光束1和透射光束2。現(xiàn)保持入射光不變,將半圓柱繞通過O點垂直于紙面的軸線轉動,使反射光束1和透射光束2恰好垂直。在入射光線的方向上加偏振片P,偏振片與入射光線垂直,其透振方向在紙面內,這時看到的現(xiàn)象是(  )

A.反射光束1消失
B.透射光束2消失
C.反射光束1和透射光束2都消失
D.偏振片P以入射光線為軸旋轉90°角,透射光束2消失

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【題目】如圖所示是通過游標卡尺兩測量腳間的狹縫觀察白熾燈線光源時所拍下的四張照片。

(1)試通過圖樣分析四張照片對應的兩測量腳間的寬度大小關系。
(2)試說明照片丁中中央條紋的顏色及成因。

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【題目】物體的加速度有兩個表達式a= 和a= ,關于這兩個表達式,下面說法正確的是( )
A.a與△v成正比,與△t成反比
B.前一式表示a是描述速度變化的快慢,后式表明a由F與m決定的
C.兩式均為矢量式,前一式中a與△v方向相同,后一式中a與F方向相同
D.兩式均為矢量式,但a、F、v的方向一定相同

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【題目】如圖所示,有一長為L的細線,細線的一端固定在O點,另一端拴一質量為m的小球,現(xiàn)使小球恰好能在豎直面內做完整的圓周運動.已知水平地面上的C點位于O點正下方,且到O點的距離為1.9L.不計空氣阻力.求:

1)小球通過最高點A時的速度vA;

2)小球通過最低點B時,細線對小球的拉力T

3)若小球運動到最低點B時細線恰好斷裂,小球落地點到C點的距離.

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【題目】1801年,托馬斯·楊用雙縫干涉實驗研究了光波的性質。1834年,洛埃利用單面鏡同樣得到了楊氏干涉的結果(稱洛埃鏡實驗)。洛埃鏡實驗的基本裝置如圖所示,S為單色光源,M為一平面鏡。設光源S到平面鏡的垂直距離和到光屏的垂直距離分別為aL , 光的波長為λ , 在光屏上形成干涉條紋。試分析說明為什么會在光屏上形成干涉條紋,并寫出相鄰兩條亮紋(或暗紋)間距離Δx的表達式。

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【題目】如圖所示,在雙縫干涉實驗中,若用λ1=5×10-7m的光照射,屏上O點是中央亮條紋,屏上A點為第二級亮條紋所在處。若換用λ2=4×10-7m的光照射時,屏上O點處是什么情況?屏上A點處又是什么情況?

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