若光线以入射角i从空气进入玻璃中,它在玻璃中的折射角为y,则有sini/siny=n,其中n为一由玻璃决定的常数.L为焦

学习 时间:2026-04-07 20:10:02 阅读:2161
若光线以入射角i从空气进入玻璃中,它在玻璃中的折射角为y,则有sini/siny=n,其中n为一由玻璃决定的常数.L为焦距为f=30根号3cm凸透镜.有一单色平行光束,其方向与透镜的主光轴平行.现于透镜前方放一正三棱镜,缓缓转动三棱镜,当光束经过三棱镜的入射角和出射角相等时,在透镜的焦平面(过焦点且垂直于主光轴的平面)上距焦点y=30cm处形成一像点.(1)光束进入三棱镜后的折射角为多少?(2)求制作该三棱镜的玻璃的n值?

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2026-04-07 20:10:02

(1)30°;(2)1。414。--------------------------------------------由于无法画图,具体的角度运算可以自己慢慢在纸上推导。∵光束经过三棱镜的入射角和出射角相等∴入棱镜时的折射角和出棱镜时的入射角相等∴棱镜里的光线与界面成60°∴棱镜里的光线与法线成:90°-60°=30°设经过三棱镜的出射光线经凸透镜所成像点对透镜的张角为i,则有:tani=y/l=y/f=30/30sqrt(3)=sqrt(3)/3∴i=30°∵入射光线与透镜的主光轴平行∴经过三棱镜的入射光线和出射光线成:180°-30°=150°∴入射光线与界面成:(150°-60°)/2=45°∴入射光线与法线成:90°-45°=45°由给定的Snell公式:n=sinx/siny,得:玻璃的折射率:n=sin45°/sin30°=[sqrt(2)/2]/(1/2)=sqrt(2)=1。414--------------------------------------------注1:sqrt(x)表示x的平方根。注2:本题中已给出Snell公式,因此并不要求答题者必须掌握斯涅尔定律。至于入射角和折射角的计算,则纯粹是几何和代数运算。显然,本题的考查重点是学生对凸透镜成像的理解。另外,棱镜除了用作分光计,使复色光(如白光)产生色散外;还可使光路偏折,本题中就是这种用途。本题完全符合初二学生的物理和数学知识范畴。随便提醒楼上那位老师一句:莫要照本宣科,难道真能“以其昏昏,使人昭昭”?注3:本题中可能是为了方便初二的学生计算,给出的是一些特殊的角度,从而算出的折射率小于1。5。实际上,玻璃的折射率都在1。5以上。

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    2026-04-07 20:10:02

    (1)30°;(2)1。414。--------------------------------------------由于无法画图,具体的角度运算可以自己慢慢在纸上推导。∵光束经过三棱镜的入射角和出射角相等∴入棱镜时的折射角和出棱镜时的入射角相等∴棱镜里的光线与界面成60°∴棱镜里的光线与法线成:90°-60°=30°设经过三棱镜的出射光线经凸透镜所成像点对透镜的张角为i,则有:tani=y/l=y/f=30/30sqrt(3)=sqrt(3)/3∴i=30°∵入射光线与透镜的主光轴平行∴经过三棱镜的入射光线和出射光线成:180°-30°=150°∴入射光线与界面成:(150°-60°)/2=45°∴入射光线与法线成:90°-45°=45°由给定的Snell公式:n=sinx/siny,得:玻璃的折射率:n=sin45°/sin30°=[sqrt(2)/2]/(1/2)=sqrt(2)=1。414--------------------------------------------注1:sqrt(x)表示x的平方根。注2:本题中已给出Snell公式,因此并不要求答题者必须掌握斯涅尔定律。至于入射角和折射角的计算,则纯粹是几何和代数运算。显然,本题的考查重点是学生对凸透镜成像的理解。另外,棱镜除了用作分光计,使复色光(如白光)产生色散外;还可使光路偏折,本题中就是这种用途。本题完全符合初二学生的物理和数学知识范畴。随便提醒楼上那位老师一句:莫要照本宣科,难道真能“以其昏昏,使人昭昭”?注3:本题中可能是为了方便初二的学生计算,给出的是一些特殊的角度,从而算出的折射率小于1。5。实际上,玻璃的折射率都在1。5以上。

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