稿件来源:高途
高中 | 光的折射题目答案及解析如下,仅供参考!
选修3-4
第十三章 光
13.1 光的反射和折射
光的折射
光屏$P$竖直放置,直线$OO_{1}$与光屏垂直,用激光笔沿与$OO_{1}$方向成$45^\circ$角的$AB$方向照射光屏,光屏上$C$处有激光亮点。此时在光屏前竖直放置厚度为$d$的平板玻璃,激光亮点从光屏上的$C$点移动到$D$点(未画出),$CD$间距为$\dfrac{d}{2}$。已知光在真空中传播的速度为$c$。求:

该玻璃的折射率;
$\\dfrac{\\sqrt{10}}{2}$;
"]]光通过玻璃砖折射后出射光线与入射光线平行,过$D$点作$DM // CN$,完成光路图如图所示

由几何关系可得$NE=BE=d$,$ME=NE-MN=NE-CD=\dfrac{d}{2}$,$BM=\sqrt{BE^{2}+ME^{2}}=\dfrac{\sqrt{5}}{2}d$
所以$\sin\angle MBE=\dfrac{ME}{BM}=\dfrac{1}{\sqrt{5}}$
根据折射定律可得$n=\dfrac{\sin\angle ABO}{\sin\angle MBE}=\dfrac{\sqrt{10}}{2}$;
由于放入平板玻璃,光到达光屏的时间改变了多少?
$\\dfrac{\\sqrt{2}d}{4c}$。
"]]没有玻璃时,从左界面到右界面所需时间为$t_{1}=\dfrac{BN}{c}= \dfrac{\sqrt{2}d}{c}$
放上玻璃时,从左界面到右界面所需时间为$t_{2}=\dfrac{BM}{v}$,$v=\dfrac{c}{n}=\dfrac{\sqrt{10}}{5}c$
解得$t_{2}=\dfrac{5\sqrt{2}d}{4c}$
所以$\Delta t=t_{2}-t_{1}=\dfrac{\sqrt{2}d}{4c}$。
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