面图如图所示。容器右侧内壁涂有反光材料,其他内壁涂有吸光材料。在剖面的左下角处有一点光源,已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直,求该液体的折射率。导学号21992861
f答案:155解析设从光源发出直接射到D点的光线的入射角为i1,折射角为r1。在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点C,连接C、D,交反光壁于E点,由光源射向E点的光线,反射后沿ED射向D点。光线在D点的入射角为i2,折射角为r2,如图所示。设液体的折射率为
,由折射定律有
si
i1=si
r1①
si
i2=si
r2
由题意知
②
r1+r2=90°
联立①②③式得
③
2=
122si
i1+si
i2
④
由几何关系可知
l
si
i1=24l+3l29l4l+4
222
l
2
=
117
⑤
435
si
i2=
=
⑥
联立④⑤⑥式得
=155
⑦
5.2017江苏卷人的眼球可简化为如图所示的模型。折射率相同、半径不同的两个球体共轴。平行光束宽度为D,对称地沿轴线方向射入半径为R的小球,会聚在轴线上的P点。取球体的折射率为2,且D=2R。求光线的会聚角α。示意图未按比例画出导学号21992862
f答案:α=30°解析由几何关系si
i=
D,解得i=45°2R
si
i则由折射定律=
,解得γ=30°si
γα且i=γ+,解得α=30°2
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