平行單色光垂直射向一半徑為R的玻璃半球的平面,其截面如圖所示,發(fā)現(xiàn)只有A、B之間所對圓心角為120°的球面上有光射出.
①求玻璃半球的折射率;
②求圓心O到沿CD射出玻璃球后的這條光線的距離.(已知C點在玻璃半球的平面內(nèi),D點在球面上,CD⊥OC,且OC=
3
R
4

①設(shè)玻璃半球的折射率為n,由題意可得,光線在A、B兩處恰好發(fā)生全反射,則臨界角為C=60°.
n=
1
sinC
=
2
3
3

②設(shè)D點的出射光線到圓心O的距離為d,作出光路圖,如圖,則有:OC=Rsini,OC=
3
R
4
,解得sini=
3
4

sini
sinr
=
1
n
得,sinr=nsini=
1
2

由幾何知識得
圓心O到沿CD射出玻璃球后的這條光線的距離 d=Rsinr=
1
2
R
聯(lián)立以上各式解得d=
R
2

答:
①玻璃半球的折射率是
2
3
3

②圓心O到沿CD射出玻璃球后的這條光線的距離是
R
2

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一個儲油桶的底面直徑與高均為d。當(dāng)桶內(nèi)沒有油時,從某點A恰能看到桶底邊緣的某點B,如圖(a)所示,當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時,仍沿AB方向看去,恰好看到桶底上的點C,如圖(b)所示,C、B兩點相距d/4, (, .) 求

(1)試在圖(b)中畫出光路的示意圖;
(2)油的折射率;
(3)光在油中傳播的速度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

[物理--選修3-4]
(1)下列關(guān)于振動和波的說法正確的是______.
A.在空間某處只要有振動發(fā)生,周圍空間一定會形成機械波
B.聲源振動頻率越高,在同種介質(zhì)中形成的聲波的波長就越短
C.機械波、電磁波和光波都適用公式v=λf(v波速,λ波長,f頻率)
D.聲波和光波的波速只與介質(zhì)有關(guān),而跟頻率、強度均無關(guān)
E.機械波、電磁波和光波都會產(chǎn)生干涉、衍射和折射現(xiàn)象
(2)如圖,一個三棱鏡的截面為等腰直角△ABC,∠A為直角.一細(xì)束光線沿此截面所在平面且平行于BC邊的方向射到AB邊上的M點,M、A間距為l.光進(jìn)入棱鏡后直接射到AC邊上,并剛好能發(fā)生全反射.試求:
(Ⅰ)該棱鏡材料的折射率n=?
(Ⅱ)光從AB邊到AC邊的傳播時間t=?(已知真空中的光速為c.)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,折射率為
2
的兩面平行的玻璃磚,下表面涂有反射物質(zhì),右端垂直地放置一標(biāo)尺M(jìn)N.一細(xì)束光以45°角度入射到玻璃磚的上表面,會在標(biāo)尺上的兩個位置出現(xiàn)光點,若兩光點之間的距離為a(圖中未畫出),則光通過玻璃磚的時間是多少?(設(shè)光在真空中的速度為c)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖,兩束單色光a、b從水下面射向A點,光線經(jīng)折射后合成一束光c,則下列說法正確的是(  )
A.用同一雙縫干涉實驗裝置分別以a、b光做實驗,a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距
B.用a、b光分別做單縫衍射實驗時它們的衍射條紋寬度都是均勻的
C.在水中a光的速度比b光的速度小
D.在水中a光的臨界角大于b光的臨界角
E.a(chǎn)比b更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,一束單色光入射一玻璃球體,入射角為60°.已知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)一次反射后,再次折射回到空氣中時與入射光線平行.此玻璃的折射率為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

2005年10月4日,瑞典皇家科學(xué)院宣布,將該年度諾貝爾物理學(xué)獎授予兩名美國科學(xué)家和一名德國科學(xué)家.美國科學(xué)家約翰?霍爾和德國科學(xué)家特奧多爾?亨施之所以獲獎,是因為對基于激光的精密光譜學(xué)發(fā)展作出了貢獻(xiàn).另一名美國科學(xué)家羅伊?格勞伯因為“對光學(xué)相干的量子理論”的貢獻(xiàn)而獲獎,目前一種用于摧毀人造衛(wèi)星或空間站的激光武器正在研制中,如圖所示,某空間站位于地平線上方,現(xiàn)準(zhǔn)備用一束激光射向該空間站,則應(yīng)把激光器( 。
A.沿視線對著空間站瞄高一些
B.沿視線對著空間站瞄低一些
C.沿視線對著空間站直接瞄準(zhǔn)
D.條件不足,無法判斷

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(選修3-4模塊)
(1)下列說法中正確的有
A.不管光源與觀察者是否存在相對運動,觀察者觀察到的光速是不變的
B.水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象
C.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的色散現(xiàn)象
D.聲源向靜止的觀察者運動,觀察者接收到的頻率小于聲源的頻率
(2)如圖1所示為一個向右傳播的t=0時刻的橫波波形圖,已知波從O點傳到D點用0.2s,該波的波速為______m/s,頻率為______Hz;t=0時,圖中“A、B、C、D、E、F、G、H、I、J”各質(zhì)點中,向y軸正方向運動的速率最大的質(zhì)點是.
(3)圖示2是一透明的圓柱體的橫截面,其半徑R=20cm,折射率為
3
,AB是一條直徑,今有一束平行光沿AB方向射向圓柱體,試求:
①光在圓柱體中的傳播速度;
②距離直線AB多遠(yuǎn)的入射光線,折射后恰經(jīng)過B點.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

一束光從空氣射向折射率n=
2
的某種玻璃的表面,則下列說法正確的是( 。
A.當(dāng)入射角大于45°時會發(fā)生全反射
B.無論入射角多大,折射角都不會超過45°
C.入射角為45°時,折射角為30°
D.當(dāng)入射角為arctan
2
時,反射光線跟折射光線恰好垂直

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