(2014•青岛一模)如图所示,为玻璃材料制成的一棱镜的截面图,一细光束从圆弧AB的中点E点沿半径射入棱镜后,恰好在圆心

(2014•青岛一模)如图所示,为玻璃材料制成的一棱镜的截面图,一细光束从圆弧AB的中点E点沿半径射入棱镜后,恰好在圆心O点发生全反射,经CD面反射,再从圆弧的F点射出,已知,OA=a,OD=
2
4
a
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.
j1983m1116 1年前 已收到1个回答 举报

zjfxsz 春芽

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解题思路:①先作出光路图,根据几何关系得出临界角,由全反射临界角公式sinC=[1/n]求出折射率n.由几何知识求得光线在F点的入射角,由折射定律求解出射光线与法线夹角的正弦值.
②光在棱镜中的传播速度v=[c/n].由几何知识求出光线在棱镜中传播的距离S,由t=[S/v]求解传播的时间.

①作出光路图如图.

根据几何关系可知,临界角为C=∠EOB=45°
根据全反射临界角公式sinC=[1/n]得:n=[1/sinC]=
2
又 OG=
2OD=


2
4a=[1/2]a
根据几何关系可知△OGF是直角三角形,则sinα=[OG/OF]=[1/2].
根据折射定律得,n=[sinβ/sinα]
解得,sinβ=

2
2.
②光在棱镜中的传播速度v=[c/n]=
c

点评:
本题考点: 光的折射定律.

考点点评: 本题的突破口是“光线恰好在圆心O点发生全反射”,根据全反射临界角公式sinC=[1/n]、折射定律n=[sini/sinr]、光速公式v=[c/n]相结合进行处理.分析时,要灵活几何知识求解相关角度和光传播的距离,要加强这方面的训练.

1年前

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