2.如圖所示,一等腰直角三棱鏡,放在真空中,AB=AC.在棱鏡側(cè)面AB左方有一單色光源S,從S發(fā)出的光線SD以60°入射角從AB側(cè)面中點(diǎn)射入,當(dāng)它從側(cè)面AC的中點(diǎn)射出時(shí),出射光線與棱鏡側(cè)面AC間的夾角為30°.
(1)畫出光路圖;
(2)若該單色光在真空中的光速為c,求此單色光在此三棱鏡中的光速.

分析 (1)根據(jù)光的折射規(guī)律,作出光路圖.
(2)根據(jù)幾何關(guān)系得出入射角和折射角的大小,通過折射定律求出折射率的大小,由公式v=$\frac{c}{n}$求單色光在此三棱鏡中的光速.

解答 解:(1)光路圖如圖.
(2)由折射定律,光線在AB面上折射時(shí)有:
n=$\frac{sin60°}{sinα}$…①
在AC面上出射時(shí),n=$\frac{sinγ}{sinβ}$…②
由幾何關(guān)系,γ=90°-30°=60°,α+β=90°…③
聯(lián)立解得:α=β=45°
則棱鏡的折射率為:n=$\frac{sin60°}{sin45°}$=$\frac{\sqrt{6}}{2}$…④
單色光在棱鏡中的光速為:v=$\frac{c}{n}$=$\frac{\sqrt{6}}{3}$c.
答:(1)光路圖如圖所示.
(2)此單色光在此三棱鏡中的光速為$\frac{\sqrt{6}}{3}$c.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵是運(yùn)用幾何知識(shí)求入射角和折射角的關(guān)系,要掌握折射定律和光速公式,能熟練運(yùn)用.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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一個(gè)帶有夾子的金屬塊A(總質(zhì)量m0為已知量);待測(cè)質(zhì)量的物體B;一根勁度系數(shù)未知的彈簧C;光電門傳感器和擋光片D;位移傳感器E;力傳感器F;數(shù)據(jù)采集器G;電腦H.
(1)本實(shí)驗(yàn)選用的器材:ABCDGH,(填寫器材后面的字母).根據(jù)選用的器材,簡(jiǎn)述測(cè)定系統(tǒng)振動(dòng)周期的方法:稍微向下拉一下金屬塊,讓金屬塊上下振動(dòng)起來,利用光電門傳感器和擋光片D結(jié)合GH,求出振動(dòng)30次所用的時(shí)間,進(jìn)而求得振動(dòng)系統(tǒng)的周期.
(2)簡(jiǎn)述測(cè)量物體B的質(zhì)量的主要步驟(直接測(cè)量的物理量請(qǐng)用字母表示):
①不放B時(shí)使用DIS系統(tǒng)測(cè)出振動(dòng)周期T1;
②將B固定在A上,使用DIS系統(tǒng)測(cè)出振動(dòng)周期T2
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(2)滑塊由G1到G2這段過程中動(dòng)能的增加量△Ek=$\frac{1}{2}$m[${(\frac{l}{{△t}_{2}})}^{2}$-${(\frac{l}{{△t}_{1}})}^{2}$],;
(3)滑塊由G1到G2這段這段過程中下降的高度h=$\frac{Hs}{L}$;
(4)滑塊所受重力做功W=$\frac{mgHs}{L}$;
(5)探究結(jié)果的表達(dá)式是$\frac{mgHs}{L}$=$\frac{1}{2}$m[${(\frac{l}{{△t}_{2}})}^{2}$-${(\frac{l}{{△t}_{1}})}^{2}$](以上結(jié)果均用題中已知物理量的符號(hào)表示).

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