圆弧上,出射光线平行于AO,求此玻璃的折射率。
i
A
α
O
题11(2)图
4
f202013新课标Ⅱ如图,三棱镜的横截面为直角三角形ABC,∠A30°,∠B60°。一束平行于AC边的光线自AB边的p点射入三棱镜,在AC边发生反射后从BC边的M点射出,若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等(i)求三棱镜的折射率(ii)在三棱镜的AC边是否有光线逸出,写出分析过程。(不考虑多次反射)
B
P
M
A
C
21一玻璃立方体中心有一点状光源。今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜,以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。已知该玻璃的折射率为2,求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。
222011新课标Ⅱ(9分)一半圆柱形透明物体横截面如图所示,底面AOB
镀银(图中粗线),O表示半圆截面的圆心。一束光线在横截面内从M点的
M
入射角为30,∠MOA60,∠NOB30。求
()光线在M点的折射角;
N
()透明物体的折射率。
A
O
B
232013新课标1图示为一光导纤维可简化为一长玻璃丝的示意图,玻璃丝长为L,折射率
为
,AB代表端面。已知光在真空中的传播速度为c
(1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面,求光线在端面AB上
的入射角应满足的条件;
A
(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间。
B
5
f参考答案:1D2AB3C4C11A12
si
sii
iα
20(i)
3(ii)没有光线逸出
(i)光路图如图所示,图中N点为光线在AC边发生反射的入射点,设光线在P点的入射
角为i,折射角为r,在M点的入射角为r′、折射角依题意也为i,有
i600
①
由折射定律有si
i
si
r
②
si
r′si
i
③
由②③式得rr′
④
iP
Or′
ri′
A
N
B
iM
O′
C
OO′为过M点的法线,∠C为直角,OO′∥AC,由几何关系有∠MNCr′⑤
由反射定律可知∠PNA∠MNC
⑥
联立④⑤⑥式得∠PNAr
⑦
由几何关系得
r300
⑧
联立①②⑧式得
3⑨
(ii)设在N点的入射角为i′,由几何关系得i′60
⑩
此三棱镜的全反射临界角满足
si
θc1解得i′θc此光线在N点发生全反射,三棱镜的AC边没有光线透出,
21现假设A点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点.由题意,在A点刚好发生全反射,
故
设线段OA在立方体上表面的投影长为RA,由几何关系有
si
θA=
RA
③
R2A+a22
RA=a2⑤
由题意,上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为RA的圆.所求的镀膜面积S′与玻璃立方体的表面积S之比为
SS′=66πaR22A⑥由⑤⑥式得SS′=π4⑦22如图,透明物体内部的光路为折线MPNr