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2018高考物理全国II卷34题(2)

2018-07-09 22:16阅读:
如图,ΔABC是一直角三棱镜的横截面,∠A=90°,∠B=60°,一细光束从BC边的D点折射后,射到AC边的E点,发生全反射后经AB边的F点射出。EG垂直于ACBCGD恰好是CG的中点。不计多次反射。
2018高考物理全国II卷34题(2)


i)求出射光相对于D点的入射光的偏角;
ii)为实现上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围?
【答案】(1δ=60° 22 2018高考物理全国II卷34题(2)/3n2
【解析】试题分析:(1)根据题意画出光路图,根据几何关系找到出射光线与入射光线之间的夹角;
2)要保证在E点发生全反射,则在E点的入射角要大于等于临界角C.
)光线在BC面上折射,由折射定律有
2018高考物理全国II卷34题(2)

sini1=nsinr1
式中,n为棱镜的折射率,i1r1分别是该光线在BC面上的入射角和折射角。光线在AC面上发生全反射,由反射定律有
i2=r2
式中i2r2分别是该光线在AC面上的入射角和反射角。光线在AB面上发生折射,由折射定律有
nsini3=sinr3
式中i3r3分别是该光线在AB面上的入射角和折射角。由几何关系得
i2=r2=60°r1=i3=30°
F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为
δ=r1i1+180°–i2r2+r3i3
式得
δ=60°
)光线在AC面上发生全反射,光线在AB面上不发生全反射,有
nsini2nsinCnsini3
式中C是全反射临界角,满足
nsinC=1
式知,棱镜的折射率n的取值范围应为
2 2018高考物理全国II卷34题(2)/3n2
故本题答案是:(1δ=60° 22 2018高考物理全国II卷34题(2)/3n2

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