6.如圖所示,真空中有一個半徑為R,質(zhì)量均勻分布的玻璃球,由a、b兩種單色光組成的復(fù)合光束射入該玻璃球,當(dāng)入射角θ等于60°時,其折射光束和出射光束如圖所示.已知a光束第一次射出此玻璃球后的出射光束相對復(fù)合光束的偏轉(zhuǎn)角也為60°,c為真空中的光速,則
(1)用同一裝置分別進(jìn)行雙縫干涉實驗時,哪種光束的亮條紋間距大些?
(2)a光在玻璃中穿越的時間為多少?

分析 (1)先根據(jù)光路圖讀出b光偏折程度大于a光的偏折程度,從而根據(jù)折射定律得出b光的折射率大于a光的折射率,折射率越大的光頻率越大,波長越短,由波長關(guān)系分析干涉條紋間距的大。
(2)由折射定律求出折射率,得到光在玻璃球中的傳播速度v,由幾何關(guān)系求出光玻璃球中傳播的距離s,由t=$\frac{c}{n}$求a光在玻璃中穿越的時間.

解答 解:(1)根據(jù)光路圖讀出b光偏折程度大于a光的偏折程度,知b光的折射率大于a光的折射率,則b光的頻率高,波長短,由△x=$\frac{L}znjbjln$λ,則a光的干涉條紋間距大些.
(2)a光入射角為 i=60°,折射角為 r=30°,
則玻璃球?qū)光的折射率 n=$\frac{sini}{sinr}$=$\frac{sin60°}{sin30°}$=$\sqrt{3}$
光在玻璃球中的傳播速度 v=$\frac{c}{n}$                  
由幾何關(guān)系得光玻璃球中傳播的距離 s=2Rcos30°=$\sqrt{3}$R
a光在玻璃中穿越的時間 t=$\frac{s}{v}$            
聯(lián)立得 t=$\frac{3R}{c}$
答:
(1)a光的干涉條紋間距大些.
(2)a光在玻璃中穿越的時間為$\frac{3R}{c}$.

點評 本題是折射定律和幾何知識的綜合,要知道折射率越大,通過玻璃磚的偏折角越大,根據(jù)光路圖,運用幾何關(guān)系研究這類問題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.豎直向上拋出的物體,運動中受到空氣阻力作用,則( 。
A.物體上升過程中機(jī)械能減小B.物體上升過程中機(jī)械能增加
C.物體下落過程中機(jī)械能減小D.物體下落過程中機(jī)械能增加

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.A、B質(zhì)量相等,它們與地面間的動摩擦因數(shù)也相等,且F1=F2,若A、B由靜止開始沿水平方向運動相同的距離,那么(  )
A.F1對A做的功與F2對B做的功相同
B.F1對A做功的平均功率大于F2對B做功的平均功率
C.到終點時物體F1的瞬時功率大于F2的瞬時功率
D.到終點時物體F1的瞬時功率等于于F2的瞬時功率

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.下列說法正確的是( 。
A.β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分
B.比結(jié)合能越大,表示原子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定
C.氫原子光譜說明氫原子能級是分立的
D.核反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量來自輕核聚變
E.愛因斯坦提出的質(zhì)能方程E=mc2,表明物體具有的能量與其質(zhì)量成正比

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.在如圖所示的電路中,E為電源,其內(nèi)阻為r,L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變),R1、R2為定值電阻,R3為光敏電阻,其阻值大小隨所受照射光強(qiáng)度的增大而減小,V為理想電壓表.若將照射R3的光的強(qiáng)度增強(qiáng),則( 。
A.電壓表的示數(shù)變小B.小燈泡消耗的功率變小
C.通過R2的電流變小D.電源內(nèi)阻的功率變小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.光導(dǎo)纖維按沿徑向折射率的變化可分為階躍型和連續(xù)型兩種.階躍型的光導(dǎo)纖維分為內(nèi)芯和外套兩層,內(nèi)芯的折射率比外套的大;連續(xù)型光導(dǎo)纖維的折射率中心最高,沿徑向逐漸減小,外表面附近的折射率最低.關(guān)于光在階躍型和連續(xù)型光導(dǎo)纖維中的傳播路徑,下列說法正確的是( 。
A.光在階躍型光導(dǎo)纖維中的傳播路徑如圖甲所示
B.光在階躍型光導(dǎo)纖維中的傳播路徑如圖乙所示
C.光在連續(xù)型光導(dǎo)纖維中的傳播路徑如圖丙所示
D.光在連續(xù)型光導(dǎo)纖維中的傳播路徑如圖丁所示

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

4.一同學(xué)設(shè)計了一個如圖1所示的裝置來測定滑塊與水平木板間的動摩擦因數(shù),其中A為滑塊,B和C是鉤碼,個數(shù)可調(diào).A的左端與打點計時器的紙帶(未畫出)相連,通過打點計時器打出的紙帶測出系統(tǒng)的加速度.實驗中該同學(xué)在鉤碼總質(zhì)量(m+m′=m0)保持不變的條件下,多次改變m和m′的鉤碼個數(shù),不計繩和滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦.

(1)實驗中除電磁打點計時器、紙帶、若干個質(zhì)量均為50g的鉤碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長木板、細(xì)線外,為了完成本實驗,還應(yīng)有BD(填序號).
A.毫米刻度尺        B.秒表
C.低壓交流電源      D.天平
(2)實驗中該同學(xué)得到一條較為理想的紙帶,如圖2所示.現(xiàn)從清晰的O點開始,毎隔4個點取一計數(shù)點(中間4個點沒畫出),分別記為A、B、C、D、E、F.測得各計數(shù)點到O點的距離分別為OA=1.61cm,OB=4.02cm,OC=7.26cm,OD=11.30cm,OE=16.14cm,OF=21.80cm,打點計時器打點頻率為50Hz.由此紙帶可得到打E點時滑塊的速度v=0.53m/s,此次實驗滑塊的加速度a=0.81m/s2.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(3)在實驗數(shù)據(jù)處理中,該同學(xué)以m為橫軸,以系統(tǒng)的加速度a為縱軸,繪制了如圖3所示的實驗圖線,由此可知滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)?=0.30.(g取10m/s2,保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

1.某課外活動小組利用小球的豎直上拋運動驗證機(jī)械能守恒定律.如圖所示,彈射裝罝將小球豎直向上彈出,先后通過光電門A、B,光電計時器測出小球上升過程中通過A和B的時間分別為△tA、△tB,用刻度尺測出光電門A、B間的距離為h,測出小球的直徑d.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.
(1)根據(jù)已測數(shù)據(jù)可求得小球經(jīng)過A點的速率vA為$\fracowzwyan{△{t}_{A}}$; B點的速率vB為$\fracnqygi0u{△{t}_{B}}$;(用題目給的符號表示)
(2)在誤差范圍內(nèi),若小球上升過程中機(jī)械能守恒,則題中給出的物理量d、△tA、△tB、g、h之間應(yīng)滿足的關(guān)系式為$gh=\frac{1}{2}[(\fracps6ub1t{△{t}_{A}})^{2}-(\fraclol1szr{△{t}_{B}})^{2}]$.
(3)請指出造成本實驗誤差的可能原因:小球的直徑偏大,A、B兩光電門間的距離較短等(只須講出其中一項).

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

2.如圖所示,兩個半徑均為r,重為G的光滑小球,放在一個半徑為R的半球殼內(nèi).平衡時,兩球之間的相互作用力的大小為$\frac{Gr}{\sqrt{{R}^{2}-{r}^{2}}}$.

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同步練習(xí)冊答案