問題詳情:
如圖*所示是由透明材料製成的半圓柱體,一束細光束由真空沿着徑向與AB成θ角*入,對*出的折*光線的強度隨θ角的變化進行記錄,得到的關係如圖乙所示,如圖*所示是這種材料製成的器具,左側是半徑為R的半圓,右側是長為8R,高為2R的長方體,一束單*光從左側A′點沿半徑方向與長邊成37°角*入器具.已知光在真空中的傳播速度為c,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
①該透明材料的折*率;
②光線至少要經過幾次全反*才能穿過器具?並求出穿過器具所用的時間?(必須有必要的計算説明)
【回答】
考點: 全反*.
專題: 全反*和臨界角專題.
分析: ①由圖象能讀出此透明體的臨界角,根據全反*臨界角公式sinC=,求解折*率n;
②根據光路圖,結合光的全反*,確定光程,並根據v=nc與t=,即可求解.
解答: 解:①由圖乙可知,θ=37°時,折*光線開始出現,説明此時對應的入*角應是發生全反*的臨界角,即:C=90°﹣37°=53°,
根據全反*臨界角公式為:sinC=
則有折*率:
n=arcsinC=1.25.
②因為臨界角是53°,光線在玻璃磚中剛好發生3次全反*,光路圖如圖所示,則光程為:
L=10R;
光在器具中的傳播速度為:v==0.8c
光在器具中的傳播時間:t==;
答:①該透明材料的折*率1.25;
②光線至少要經過3次全反*才能穿過器具,光線穿過器具的時間.
點評: 解決本題關鍵要理解全反*現象及其產生的條件,並掌握臨界角公式,同時注意光在器具中的傳播速度與光在真空中傳播速度的不同.
知識點:全反*
題型:計算題