高中物理全反射计算题

(10分)如图所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角．今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出，不考虑多次反射作用．试求玻璃的折射率n

如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知∠A＝60°，∠C＝90°，一束极细的光于AC的中点D垂直AC面入射，AD＝a，棱镜的折射率为，求：

①求此玻璃的临界角；
②光从棱镜第一次射入空气时的折射角；
③光从进入棱镜到它第一次射入空气所经历的时间(设光在真空中的传播速度为c)。

如图所示，是一种折射率n = 1.5的棱镜，用于某种光学仪器中，现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上，入射角的大小（即:），求：

①光在棱镜中传播的速率。
②画出此束光线射出棱镜后的方向，要求写出简要的分析过程。（不考虑返回到AB和BC面上的光线）。

如图所示，为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R="12" cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点．一束红光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i=45^o，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑。已知该介质对红光的折射率为n=，求两个亮斑与A点间的距离。

如图所示，半径为R的半圆柱形玻璃砖某一截面的圆心为O点。有两条光线垂直于水平柱面射入玻璃砖中，其中一条光线通过圆心O，另一条光线通过A点，且OA=。这两条光线射出玻璃砖后相交于一点，该点到O点的距离为，求玻璃砖的折射率。

如图，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，为直角。一细束光线沿此截面所在平面且平行于BC边的方向射到AB边上的M点，M、A间距为l。光进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射。试求：

（i）该棱镜材料的折射率n=？
（ii）光从AB边到AC边的传播时间t=？（已知真空中的光速为c。）

如图用某种折射率较大的透光物质制成的直角三棱镜ABC，其中∠B=30°。在垂直AC面的直线MN上插两枚大头针P₁、P₂，在AB面的左侧通过棱镜观察大头针P₁、P₂的像，调整视线方向，直到P₁的像被P₂的像挡住，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P₃、P₄，使P₃挡住P₁、P₂的像，P₄挡住P₃和P₁、P₂的像，记下P₃、P₄和三棱镜的位置，移去大头针和三棱镜，过P₃、P₄作直线与AB面交于D，量出该直线与AB面间的夹角为45°。

①在图中画出完整的光路图；
②求该物质的折射率。

一条圆柱形的光导纤维长为L、折射率为n，光在真空中的传播速度为c，求：光从它的一端端面的圆心射入，经全反射后从另一端射出，所需的最长时间t。

为测量一块等腰直角三棱镜ABD的折射率，用一束激光沿平行于BD边的方向射向直角边AB边，如图所示．激光束进入棱镜后射到另一直角边AD边时，刚好能发生全反射．

该棱镜的折射率为多少？

如图所示，半圆玻璃砖的半径R=10cm，折射率n=，直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点。激光a以入射角i=60°射向玻璃砖圆心O，结果在屏幕MN上出现两光斑，求两光斑之间的距离L。

如图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°，半径为R的扇形OAB。一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到0A上，0B不透光。若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，则AB上有光透出部分的弧长为多长?

如图所示，截面为直角三角形ABC，∠B=30°，斜边AB=a。棱镜材料的折射率为，
。在此截面所在的平面内，一条光线在距A点为处的M点垂直AC射入棱镜，
不考虑光线沿原路返回的情况，光线从玻璃砖的BC边射出。求：

①光从棱镜射出时的折射角；
②光从棱镜射出时的射出点距B多远。

【选修3-4】如图所示，为等腰直角三棱镜的横截面，，一束激光a沿平行于AB边射入棱镜，经一次折射后射到BC边时，刚好能发生全反射，求该棱镜的折射率.

一半圆形玻璃砖，玻璃的折射率为，AB为其直径，长度为D, O为圆心，一束宽度恰等于玻璃砖半径的单色平行光束 垂直于AB从空气射入玻璃砖，其中心光线P通过O点，如图所示.M、N为光束边界光线.求：M、N射出玻璃砖后的相交点距O点 的距离。

如图所示，圆形玻璃砖放在水平桌面上，圆心为O，半径为R，激光束垂直OB射向玻璃砖，入射点在C点时，出射光线在桌面上形成的光斑在D点.已知求：

①玻璃的折射率；
②要使A点右侧桌面光斑消失，入射入应向哪端移动.