分析 (1)根據(jù)幾何知識(shí)求出光線在AB上的入射角和折射角的正弦,從而求得玻璃磚的折射率.光線在AD面上恰好發(fā)生全反射,入射角等于臨界角,再由臨界角公式求解光線在底面發(fā)生全反射時(shí)的入射角,再由幾何關(guān)系求得此時(shí)的折射角,從而由折射定律求得此時(shí)的入射角i;
(2)由幾何關(guān)系求出光從側(cè)面?zhèn)鞑サ降走叺木嚯x,由v=cn求出光在玻璃磚中傳播的速度,即可求得傳播時(shí)間t.
解答 解:(1)設(shè)玻璃磚的折射率為n,光線在AB上的入射角和反射角為θ1,折射角為θ2,根據(jù)幾何關(guān)系有
sinθ1=h√l21+h2
sinθ2=h√l22+h2
由光的折射定律得:
玻璃磚的折射率 n=\frac{sin{θ}_{1}}{sin{θ}_{2}}=\frac{\sqrt{{l}_{2}^{2}+{h}^{2}}}{\sqrt{{l}_{1}^{2}+{h}^{2}}}
設(shè)光線在底面發(fā)生全反射時(shí)的入射角為θ3,有sinθ3=\frac{1}{n}
幾何關(guān)系r+θ3=90°
由折射定律有:sini=nsinr.
由以上四式得 sini=\sqrt{\frac{{l}_{2}^{2}-{l}_{1}^{2}}{{l}_{1}^{2}+{h}^{2}}},得 i=arcsin\sqrt{\frac{{l}_{2}^{2}-{l}_{1}^{2}}{{l}_{1}^{2}+{h}^{2}}}
(2)光從側(cè)面?zhèn)鞑サ降走叺木嚯x s=\frac{{l}_{3}}{sin{θ}_{3}}
光在玻璃磚中傳播的速度 v=\frac{c}{n}
則光從側(cè)面?zhèn)鞑サ降走叺臅r(shí)間 t=\frac{s}{v}
聯(lián)立解得:t=\frac{{(l}_{2}^{2}+{h}^{2}){l}_{3}}{({l}_{1}^{2}+{h}^{2})c}.
答:(1)此時(shí)的入射角i為arcsin\sqrt{\frac{{l}_{2}^{2}-{l}_{1}^{2}}{{l}_{1}^{2}+{h}^{2}}};
(2)光從側(cè)面?zhèn)鞑サ降走叺臅r(shí)間t是\frac{{(l}_{2}^{2}+{h}^{2}){l}_{3}}{({l}_{1}^{2}+{h}^{2})c}.
點(diǎn)評 本題是幾何光學(xué)問題,要正確作出光路圖,明確全反射的條件是解題的關(guān)系,能熟練應(yīng)用幾何知識(shí)求相關(guān)的角度和距離.
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 此時(shí)物塊的動(dòng)能為(F-f)(s+l) | |
B. | 這一過程中,物塊對小車所做的功為f (s+l) | |
C. | 這一過程中,物塊和小車系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為f l | |
D. | 這一過程中,物塊和小車系統(tǒng)增加的機(jī)械能為Fs |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 不管是何種起電方式,都要遵循電荷守恒定律 | |
B. | 摩擦起電時(shí),失去電子的物體帶正電,得到電子的物體帶負(fù)電 | |
C. | 摩擦和感應(yīng)都能使電子轉(zhuǎn)移,只不過前者使電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上,而后者則使電子從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分 | |
D. | 一個(gè)帶電體接觸一個(gè)不帶電的物體,則兩個(gè)物體帶上等量異種電荷 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 同一種液體的飽和汽壓隨溫度的升高而增大 | |
B. | 第二類永動(dòng)機(jī)違反能量守恒定律 | |
C. | 熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體 | |
D. | 高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低,這是高原地區(qū)溫度較低的緣故 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 這群氫原子能發(fā)出4種頻率不同的光 | |
B. | 其中從n=2躍遷到n=l所發(fā)出的光頻率最高 | |
C. | 其中從n=2躍遷到n=l所發(fā)出的光波長最長 | |
D. | 這群氫原子能發(fā)出2種可見光 |
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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