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高中物理

如图所示,空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体,其内圆半径为r,外圆半径为r。现有一束单色光垂直于端面A射入透明柱体,在柱体内恰好发生全反射,且只经过两次全反射就垂直于端面B射出。已知光在真空中的速度为c,求该光束在透明柱体内传播的时间。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,OBCD为半圆柱体玻璃的横截面,OD为直径,一束由红光和紫光组成的复色光沿AO方向从真空斜射入玻璃,B、C点为两单色光的射出点(设光线在B、C处未发生全反射)。已知从B点射出的单色光由O到B的传播时间为t。

①若OB、OC两束单色光在真空中的波长分别为λB、λC,试比较λB、λC的大小(不必说明理由);
②求从C点射出的单色光由O到C的传播时间tC

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,三角形ABC为某透明介质的横截面,O为BC边的中点,位于截面所在平面内的一束光线自O以角度i入射,第一次到达AB边恰好发生全反射。已知,BC边长为2L,该介质的折射率为。求:

(i)入射角i
(ii)从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c,可能用到: 或)。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,1透明半圆柱体折射率为n=2,半径为R,长为L。平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入,部分柱面有光线射出。求该部分柱面的面积S。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

有一顶角为直角的玻璃砖,放在空气中,一光束斜射入玻璃砖的一个侧面,如图所示,然后投射到它的另一个侧面。若该玻璃砖全反射临界角为42°,问:

①这束光线能否从另一侧面射出?
②若光线能从侧面射出,玻璃砖折射率应满足何条件?

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,直角三棱镜折射率为,∠B=30°,一束单色光垂直于AC面射向棱镜,入射点为O,试画出光在棱镜中传播的光路图,并求出光射出棱镜时折射角。(不考虑BC面对光线的反射)

  • 题型:未知
  • 难度:未知

一赛艇停在平静的水面上,赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1=0.6m,尾部下端Q略高于水面;赛艇正前方离赛艇前端=0.8m处有一浮标,示意如图。一潜水员在浮标前方=3.0m处下潜到深度为时,看到标记刚好被浮标挡住,此处看不到船尾端Q;继续下潜△h=2.0m,恰好能看见Q。(已知水的折射率n=)求

①深度
②赛艇的长度l。(可用根式表示)

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,为玻璃材料制成的一棱镜的截面图 其中,弧AB为四分之一圆弧,O为圆心,OBCD部分为矩形。一细光束从圆弧AB的中点E沿半径射入棱镜后,恰好在O点发生全反射,经CD面反射,再从圆弧上的F点射出,已知OA=a,OD=
真空中光速为c。求

①出射光线与法线夹角的正弦值。
②光在棱镜中传播的时间。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,AOB是由某种透明物质制成的圆柱体横截面(O为圆心),折射率为.今有一束平行光以45°的入射角射向柱体的OA平面,这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出,设凡射到OB面的光线全部被吸收,也不考虑OA面的反射,求圆柱体AB面上能射出光线的部分占AB表面的几分之几.

  • 题型:未知
  • 难度:未知

半径为R的半圆形玻璃砖截面如图所示,O点为圆心,光线a沿半径方向进入玻璃后恰好在O点发生全反射,光线b平行于光线a,从最高点进入玻璃后折射到MN上的D点,已知光线a与MN的夹角为60°,

求(1)玻璃的折射率n为多少?(2)OD的长度是多少?

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,一个折射率为的三棱镜的截面为等腰直角△ABC,∠A为直角。此截面所在平面内的一束光线沿与AB边成θ角(θ<90°)的方向入射到AB边的中点P处,若要光线进入三棱镜后能直接射到AC边上且能在AC面上发生全反射,则cosθ应满足什么条件?

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示为一透明玻璃半球,在其下面有一平行半球上表面水平放置的光屏。两束关于中心轴OO'对称的激光束从半球上表面垂直射入玻璃半球,恰能从球面射出。当光屏距半球上表面h1=40cm时,从球面折射出的两束光线汇聚于光屏与OO'轴的交点;当光屏距上表面h2=70cm时,在光屏上形成半径R=40cm的圆形光斑。求光在该玻璃半球中的折射率n及玻璃半球的半径r.

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  • 难度:未知

如图所示,在水平地面上有一底部厚度为d的巨大玻璃容器,这种玻璃的折射率为n1=,容器内盛有深度为d的某种透明液体,该液体的折射率为n2=,在液体表面上漂浮有半径为r=d的不透明圆板。在圆板正上方d处有一点光源s,在光源的照射下圆板在水平地面上留下一个影,已知光在真空中传播的速度为c,求:①光在玻璃中的传播速度;②影的面积。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,截面为三角形透明介质的三棱镜,三个顶角分别为,介质的折射率,现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上,入射角的大小i=60°,光在真空中的传播速度c=3×108m/s,求:

①光在棱镜中传播的速率;
②画出此束光线进入棱镜后又射出棱镜的光路图,要求写出必要的计算过程。(不考虑返回到AB和BC面上的光线)

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图为某种透明材料制成的边长为4cm,横截面为正三角形的三棱镜,将其置于空气中,当一细光束从距离顶点A为1cm的D点垂直于AB面入射时,在AC面上刚好发生全反射,光在真空中的速度c=3×108m/s。求:

①此透明材料的折射率;②光通过三棱镜的时间。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

高中物理全反射计算题