如圖所示，用折射率為
2
的透明物質(zhì)做成內(nèi)外半徑分別為a=0.10m、b=0.20m的空心球，內(nèi)表面涂上能完全吸光的物質(zhì)，不考慮光在介質(zhì)內(nèi)部傳播時(shí)的反射光線．問(wèn)：當(dāng)平行光射向此球時(shí)有一部分光經(jīng)過(guò)球的折射能從球右側(cè)射出，求這部分平行入射光束的橫截面積？
分析：由題意可得出能從球面射出光線的邊界光線的光路圖；由幾何關(guān)系確定折射角，則可求得折射角，由幾何關(guān)系即可求得入射光束的橫截面積．
解答：解：能從外球面射出的邊界光線的光路圖如圖所示，

折射角sinβ=
a
b
=0.5
由折射定律得：n=
sinα
sinβ

代入數(shù)據(jù)得：sinα=
2
2
  則α=45°                            
被吸收入射光的圓形橫截面積的半徑：r=bsin45°
所以滿足條件的入射光的橫截面積S=πb2-πr2=0.02π=0.0628m2．
答：這部分平行入射光束的橫截面積為0.0628m2．
點(diǎn)評(píng)：本題考查折射定律的應(yīng)用及機(jī)械波的性質(zhì)；在折射定律的應(yīng)用中應(yīng)注意幾何關(guān)系的確定．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，用折射率為n的透明且均勻的介質(zhì)做成內(nèi)外半徑分別為a和b的空心球，當(dāng)一束平行光線射入此球殼外表面直接經(jīng)兩次折射后射入空心球殼內(nèi)，則此平行光束在入射前的橫截面積不超過(guò)（　　）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2013?保定一模）如圖所示，用折射率為
2
的透明物質(zhì)做成內(nèi)、外半徑分別為ra=0.10m、rb=0，20m）的空心球，內(nèi)表面涂上能完全吸光的物質(zhì)，不考慮光在介 質(zhì)內(nèi)部傳播時(shí)的反射光線．問(wèn)：
（i）當(dāng)一束平行光射向此球時(shí)，有一部分光被吸光物質(zhì)吸收掉，求平行入射光束中的這部分光的橫截面積？
（ii）增大涂有吸光物質(zhì)的內(nèi)表面的半徑，使得進(jìn)入此球的光全部被吸光物質(zhì)吸收，則內(nèi)表面的半徑應(yīng)該變?yōu)槎啻螅?/div>

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?商丘三模）（1）下列說(shuō)法中正確的是
C
C

A．當(dāng)一列聲波從空氣中傳入水中時(shí)波長(zhǎng)可能不變
B．在機(jī)械橫波傳播方向上的某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度就是波的傳播速度
C．a(chǎn)、b兩束光照射同一雙縫干涉裝置在屏上得到干涉圖樣中a光的相鄰亮條紋間距小于b光的相鄰亮條紋間距，則可以判斷水對(duì)a光的折射率比b光大
D．肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋是光的折射現(xiàn)象造成的
（2）如圖所示，用折射率為
2
的透明物質(zhì)做成內(nèi)外半徑分別為a=0.10m、b=0.20m的空心球，內(nèi)表面涂上能完全吸光的物質(zhì)，不考慮光在介質(zhì)內(nèi)部傳播時(shí)的反射光線．問(wèn)：當(dāng)平行光射向此球時(shí)有一部分光經(jīng)過(guò)球的折射能從球右側(cè)射出，求這部分平行入射光束的橫截面積？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，用折射率為的透明物質(zhì)做成內(nèi)外半徑分別為a=0.10m、b=0.20m的空心球，內(nèi)表面涂上能完全吸光的物質(zhì)，不考慮光在介質(zhì)內(nèi)部傳播時(shí)的反射光線。問(wèn)：當(dāng)平行光射向此球時(shí)有一部分光經(jīng)過(guò)球的折射能從球右側(cè)射出，求這部分平行入射光束的橫截面積？

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