20xx滬科版高中物理選修3-445-46全反射與光導(dǎo)纖維激光每課一練(編輯修改稿)
2025-01-03 16:40 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圖 3 (ⅰ )一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面，若光線到達(dá)上表面后，都能從該表面射出，則入射光束在 AB上的最大寬度為多少？ (ⅱ )一細(xì)束光線在 O點(diǎn)左側(cè)與 O相距 32 R處垂直于 AB從下方入射 ，求此光線從玻璃磚射出點(diǎn)的位置． 答案 見(jiàn)解析 解析 (ⅰ )在 O 點(diǎn)左側(cè)， 設(shè)從 E點(diǎn)射入的光線進(jìn)入玻璃磚后在上表面的入射角恰好等于全反射的臨界角 θ，則 OE區(qū)域的入射光線經(jīng)上表面折射后都能從玻璃磚射出，如圖．由全反射條件有 sin θ＝ 1n① 由幾何關(guān)系有 OE＝ Rsin θ② 由對(duì)稱性可知，若光線都能從上表面射出，光束的寬度最大為 l＝ 2OE③ 聯(lián)立 ①②③ 式，代入已知數(shù)據(jù)得 l＝ 2R④ (ⅱ )設(shè)光線在距 O點(diǎn) 32 R的 C點(diǎn)射入后，在上表面的入射角為 α，由 幾何關(guān)系及 ① 式和已知條件得 α＝ 60176。θ⑤ 光線在玻璃磚內(nèi)會(huì)發(fā)生三次全反射，最后由 G 點(diǎn)射出，如圖，由反射定律和幾何關(guān)系得 OG＝ OC＝ 32 R⑥ 射到 G點(diǎn)的光有一部分被反射，沿原路返回到達(dá) C點(diǎn)射出． [能力題 ] 8．在戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)時(shí)，某方欲用激光器擊毀位于地平線上方的敵方空間站，則應(yīng)將激光器 ( ) A．瞄高些 B．瞄低些 C．沿視線直接瞄準(zhǔn) D．若激光束是紅色，而空間站是藍(lán)色的，則應(yīng)瞄高些 答案 C 解析 空間站反射太陽(yáng)的光射向地球，通過(guò)地球大氣層要發(fā)生折射，而激光器發(fā)出的光通過(guò)大氣層射向空間站也要發(fā)生折射，根據(jù)光路可逆，兩者的光路相同．因此， A、 B錯(cuò)， C對(duì)． D選項(xiàng)中空間站是藍(lán)色的，反射光也是藍(lán)色的，比紅色激光束的折射率大，由折射定律知應(yīng)瞄低些方能射中，故 D錯(cuò)． 9．某同學(xué)用大頭針、三角板、量角器等器材測(cè)半圓形玻璃磚的折射率．開(kāi)始玻璃磚的位置如圖 4 中實(shí)線所示，使大頭針 P P2與圓心 O在同一直線上，該直線垂直于玻璃磚的直徑邊，然后使玻璃磚繞圓心 O緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)在玻璃磚的直徑邊一側(cè)觀察 P P2的像，且 P2的像擋
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