如图*所示是由透明材料制成的半圆柱体,一束细光束由真空沿着径向与AB成θ角*入,对*出的折*光线的强度随θ角的...
问题详情:
如图*所示是由透明材料制成的半圆柱体,一束细光束由真空沿着径向与AB成θ角*入,对*出的折*光线的强度随θ角的变化进行记录,得到的关系如图乙所示,如图*所示是这种材料制成的器具,左侧是半径为R的半圆,右侧是长为8R,高为2R的长方体,一束单*光从左侧A′点沿半径方向与长边成37°角*入器具.已知光在真空中的传播速度为c,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
①该透明材料的折*率;
②光线至少要经过几次全反*才能穿过器具?并求出穿过器具所用的时间?(必须有必要的计算说明)
【回答】
考点: 全反*.
专题: 全反*和临界角专题.
分析: ①由图象能读出此透明体的临界角,根据全反*临界角公式sinC=,求解折*率n;
②根据光路图,结合光的全反*,确定光程,并根据v=nc与t=,即可求解.
解答: 解:①由图乙可知,θ=37°时,折*光线开始出现,说明此时对应的入*角应是发生全反*的临界角,即:C=90°﹣37°=53°,
根据全反*临界角公式为:sinC=
则有折*率:
n=arcsinC=1.25.
②因为临界角是53°,光线在玻璃砖中刚好发生3次全反*,光路图如图所示,则光程为:
L=10R;
光在器具中的传播速度为:v==0.8c
光在器具中的传播时间:t==;
答:①该透明材料的折*率1.25;
②光线至少要经过3次全反*才能穿过器具,光线穿过器具的时间.
点评: 解决本题关键要理解全反*现象及其产生的条件,并掌握临界角公式,同时注意光在器具中的传播速度与光在真空中传播速度的不同.
知识点:全反*
题型:计算题
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