Question

如圖所示，真空中有一個(gè)半徑為R=0.1m，質(zhì)量分布均勻的玻璃球，頻率為f=5.0×10¹⁴Hz的細(xì)激光束在真空中沿直線BC傳播，于玻璃球表面的C點(diǎn)經(jīng)折射進(jìn)入小球，并在玻璃球表面的D點(diǎn)又經(jīng)折射進(jìn)人真空中．已知∠COD=120°，玻璃球?qū)υ摷す馐�的折射率�?span dealflag="1" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

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，求：
①此激光束在真空中的波長；
②此激光束進(jìn)入玻璃時(shí)的入射角α；
③此激光光子的能量E（h=6.63×10^-34J?s）

Answer 1

分析：①光在真空傳播速度等于c=3.0×10⁸m/s，而波速c=λf，已知頻率f，根據(jù)此式求解波長；
②由幾何知識(shí)求出光線在C點(diǎn)的折射角r，由折射定律求出入射角α．
③光子的能量E=hf，h=6.63×10^-34J?s．

解答：解：①由c=λf知，激光束在真空中的波長為：λ=

c

f

=

3×108

5.0×1014

m=6.0×10^-7m
②由幾何知識(shí)知，光線在C點(diǎn)的折射角r=30°．
由折射定律

sinα

sinr

=n 得：sinα=nsinr=

3

?sin30°=

3

2

，得α=60°
③此激光光子的能量為：E=hf=6.63×10^-34×5.0×10¹⁴J=3.315×10^-19J
答：
①此激光束在真空中的波長為6.0×10^-7m；
②此激光束進(jìn)入玻璃時(shí)的入射角α為60°；
③此激光光子的能量E為3.315×10^-19J．

點(diǎn)評(píng)：光在真空中的速度c、波速公式和折射定律是考試的熱點(diǎn)，掌握要牢固．本題還要知道光子能量的公式E=hf，屬于基礎(chǔ)題．