15.如圖所示,一束寬度為d的平行光射向截面為正三角形的玻璃三棱鏡,入射光與AB界面夾角為45°,玻璃的折射率n=$\sqrt{2}$,光束通過三棱鏡后到達(dá)與BC界面平行的光屏PQ,求光屏PQ上光斑的寬度D.

分析 光屏PQ上光斑是平行通過三棱鏡兩次折射形成,根據(jù)折射定律求出兩次折射的折射角,畫出光路圖,由幾何關(guān)系求解光屏PQ上光斑的寬度D.

解答 解:作出光路圖如圖所示.設(shè)AB面的入射角為θ,折射角為γ

由折射定律得 n=$\frac{sinθ}{sinγ}$
得 γ=30°
光線射到BC邊時(shí)由幾何關(guān)系可知入射角 γ′=30°
由折射定律得 n=$\frac{sinθ′}{sinγ′}$
得 θ′=45°
由幾何關(guān)系光斑的寬度
 D=$\fracxz5357t{cos45°}$
得 D=$\sqrt{2}$d
答:光屏PQ上光斑的寬度D是$\sqrt{2}$d.

點(diǎn)評(píng) 本題是幾何光學(xué)問題,作出光路圖是解題的關(guān)鍵之處,再運(yùn)用幾何知識(shí)求出入射角和折射角,即能很容易解決此類問題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

5.有甲、乙、丙三個(gè)同學(xué)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件,進(jìn)行了“探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn):

(1)甲同學(xué)采用如圖(1)所示的裝置.用小錘打擊彈性金屬片,金屬片把A球沿水平方向彈出,同時(shí)B球被松開,自由下落,觀察到兩球同時(shí)落地,改變小錘打擊的力度,即改變A球被彈出時(shí)的速度,兩球仍然同時(shí)落地,這說明平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng).
(2)乙同學(xué)采用如圖(2)所示的裝置.兩個(gè)相同的弧形軌道M、N,分別用于發(fā)射小鐵球P、Q,其中N的末端與可看作光滑的水平板相切;兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D;調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度,使AC=BD,從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等,現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上,然后切斷電源,使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時(shí)分別從軌道M、N的下端射出.實(shí)驗(yàn)可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是PQ兩球?qū)⑾嗯,.僅僅改變弧形軌道M距與軌道N相切的水平板的高度,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),仍能觀察到相同的現(xiàn)象,這說明平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng).
(3)丙同學(xué)采用頻閃照相法.圖(3)為小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)所拍攝的閃光照片的一部分,圖中小方格的邊長為5cm,已知閃光頻率是10Hz,那么小球的初速度大小為1.5m/s,小球在位置B時(shí)的瞬時(shí)速度大小為2.5m/s,由A到C小球速度變化量的大小為2m/s,方向豎直向下.若以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),水平向右為x軸正方向,豎直向下為y軸正方向建立平面直角坐標(biāo)系,則小球初始位置的坐標(biāo)為(-15cm,-5cm).(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.從地面上方同一點(diǎn)向東和向西分別分別沿水平方向拋出兩個(gè)質(zhì)量相等的小物體,拋出的初速度大小分別為v和2v.不計(jì)空氣阻力,則兩個(gè)小物體( 。
A.從拋出到落地速度的增量相同
B.從拋出到落地豎直方向上的位移不相同
C.落地時(shí)的速度相同
D.從拋出到落地兩物體位移相同

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.一物體沿直線運(yùn)動(dòng),其 v-t圖象如圖所示.已知在前2s內(nèi)合力對物體做的功為W,則(  )
A.從第1s末到第2s末合力做功為WB.從第3s末到第5s末合力做功為-W
C.從第5s末到第7s末合力做功為WD.從第3s末到第7s末合力做功為-2W

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.(1)在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖1所示,下列說法正確的是AB
A.將斜槽的末端切線調(diào)成水平
B.將木板校準(zhǔn)到豎直方向,并使木板平面與小球下落的豎直平面平行
C.斜槽軌道必須光滑
D.每次釋放小球時(shí)的位置越高,實(shí)驗(yàn)效果越好
(2)如圖2實(shí)線為某質(zhì)點(diǎn)平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的一部分,AB、BC間水平距離△s1=△s2=0.4m,高度差△h1=0.25m,△h2=0.35m.求:
①拋出初速度v0為4m/s
②由拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的時(shí)間為0.2s(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.下列關(guān)于簡諧振動(dòng)和簡諧波的說法正確的是( 。
A.彈簧振子的周期與振幅有關(guān)
B.橫波在介質(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)無關(guān)
C.波的傳播方向一定和介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向一致
D.單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過介質(zhì)中某一點(diǎn)的完整波的倍數(shù)就是這列簡諧波的頻率

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.質(zhì)量為m的物體在水平恒定外力F作用下沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后撤去外力,已知物體的v-t圖象如圖所示,則下列說法正確的有( 。
A.物體所受摩擦力大小為$\frac{m{v}_{0}}{2{t}_{0}}$
B.水平拉力大小是物體所受摩擦力大小的2倍
C.物體在加速段的平均速度大于減速段的平均速度
D.0~3t0時(shí)間內(nèi)物體克服摩擦力做功的平均功率為$\frac{m{v}_{0}^{2}}{4{t}_{0}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、向同一方向運(yùn)動(dòng),A球的動(dòng)量為7kg•m/s,B球的動(dòng)量為 5kg•m/s,當(dāng)A球追上B球發(fā)生碰撞后,A、B兩球的動(dòng)量可能為( 。
A.PA=6.5 kg•m/s   PB=5.5 kg•m/sB.PA=6 kg•m/s   PB=6 kg•m/s
C.PA=5 kg•m/s     PB=7 kg•m/sD.PA=4 kg•m/s    PB=8 kg•m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)A在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng),它受到另一個(gè)固定質(zhì)點(diǎn)B的排斥力的作用,已知質(zhì)點(diǎn)A的軌跡如圖中的曲線所示,圖中P、Q兩點(diǎn)為軌跡上的點(diǎn),虛線是過P、Q兩點(diǎn)并與軌跡相切的中線,兩虛線和軌跡平面分成四個(gè)區(qū)域,判斷質(zhì)點(diǎn)B的可能位置,下列說法中正確的是(  )
A.可能在④區(qū)域,而不可能在①②③區(qū)域B.可能在①區(qū)域,而不可能在②③④區(qū)域
C.可能在①②區(qū)域,而不可能在③④區(qū)域D.可能在①②④區(qū)域,而不可能在③區(qū)域

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