如圖所示,ABC為某種透明介質(zhì)的橫截面圖,其中△AOC為等腰直角三角形,BC為半徑R=10cm的四分之一圓弧,AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn).由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光經(jīng)過(guò)BC面射向圓心O,在AB分界面上的入射角i=45°,結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)亮斑,已知該介質(zhì)對(duì)紅光和紫光的折射率分別為n1=
2
3
3
、n2=
2

①判斷分布在AM和AN兩個(gè)區(qū)域內(nèi)亮斑的顏色(寫出結(jié)果即可);
②求兩個(gè)亮斑間的距離.
①根據(jù)臨界角公式sinC=
1
n
知,C=arcsin
1
n

則得 紅光與紫光的臨界角分別為C=60°,C=45°,
而光線在AB面上入射角i=45°,說(shuō)明紫光恰好發(fā)生了全反射,紅光從AB面有反射,也有折射.所以在AM區(qū)域的亮斑P1為紅色,
在AN區(qū)域的亮斑P2為紅色與紫色的混合色.
②畫出如圖光路圖.
設(shè)折射角為r,兩個(gè)光斑分別為P1、P2,根據(jù)折射定律得
n1=
sinr
sini

求得sinr=
6
3

由幾何知識(shí)可得tanr=
R
AP1

解得AP1=7.05×10-2m
由幾何知識(shí)可得△OAP2為等腰直角三角形,
解得AP2=0.1m
所以P1P2=(5
2
+10)cm=0.17m
答:①在AM區(qū)域的亮斑P1為紅色,在AN區(qū)域的亮斑P2為紅色與紫色的混合色.
②兩個(gè)亮斑間的距離是0.17m.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

(1)下列說(shuō)法掌握正確的是 (  )
A.有的物質(zhì)微粒在不同條件下可以按不同的規(guī)則在空間分布,因此可以生成不同的晶體
B.一滴油酸酒精溶液體積為V,在水面上形成的單分子油膜的面積為S,則油酸分子的直徑d=
v
s

C.已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M,密度為ρ,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該種物質(zhì)的分子體積為v0=
M
ρNA

D.在溫度不變的情況下,增大液面上方飽和汽的體積,待氣體重新達(dá)到飽和時(shí),飽和汽的密度不變,壓強(qiáng)也不變
E.伴隨著熵增加的同時(shí),一切不可逆過(guò)程總會(huì)使自然界的能量品質(zhì)不斷退化,逐漸喪失做功本領(lǐng),所以人類必須節(jié)約能源
(2)某登山運(yùn)動(dòng)員在一次攀登珠穆朗瑪峰的過(guò)程中,在接近山頂時(shí)他裸露在手腕上的防水手表的表盤玻璃突然爆裂了.而手表沒(méi)有受到任何撞擊,該手表出廠時(shí)給出的參數(shù)為:27℃時(shí)表內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1.0×105Pa(常溫下的大氣壓強(qiáng)值),當(dāng)內(nèi)外壓強(qiáng)差超過(guò)6.0×104Pa時(shí)表盤玻璃將爆裂.當(dāng)時(shí)登山運(yùn)動(dòng)員攜帶的溫度計(jì)的讀數(shù)是-21℃,表內(nèi)氣體體積的變化可忽略不計(jì).
①通過(guò)計(jì)算判斷手表的表盤是向外爆裂還是向內(nèi)爆裂的?
②當(dāng)時(shí)外界的大氣壓強(qiáng)為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

[物理--選修3-4]
(1)一列周期為T的簡(jiǎn)諧橫波沿X軸傳播,t=0時(shí)刻的波形如圖1所示.此時(shí)平衡位置位于x=3m處的質(zhì)點(diǎn)正在向上運(yùn)動(dòng),若a、b兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的坐標(biāo)分別為:xa=2.5m,xb=5.5m,則______
A.當(dāng)a質(zhì)點(diǎn)處在波峰時(shí),b質(zhì)點(diǎn)恰在波谷
B.T=T/4時(shí)a質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
C.T=3T/4時(shí).b質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
D.在某-時(shí)刻,a、b兩質(zhì)點(diǎn)的位移和速度可能相同
(2)如圖2所示是種折射率n=1.5的棱鏡,現(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上.入射角的正弦值為Sini=O.75.求:①光在棱鏡中傳播的速率;
②通過(guò)汁算說(shuō)明此束光線射出棱鏡后的方向并畫出光路圖(不考慮返回到A.B面上的光線).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

某透明物體的橫截面如圖所示,其中ABC為直角三角形,AB為直角邊,長(zhǎng)度為2L,∠ABC=45°,ADC為一圓弧,其圓心在AC邊的中點(diǎn),此透明物體的折射率為n=2.0.若一束寬度與AB邊長(zhǎng)度相等的平行光從AB邊垂直射入透明物體,試由光路圖畫出光線從ADC圓弧射出的區(qū)域,并求此區(qū)域的圓弧長(zhǎng)度s.(不考慮經(jīng)ADC圓弧反射后的光線)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,ABC為一玻璃三棱鏡的截面,一束光線MN垂直于AB面射人,在AC面發(fā)生全反射后從BC面射出,則( 。
A.由BC面射出的紅光與BC面夾角最小
B.由BC面射出的紫光與BC面夾角最小
C.若∠MNB變小,最先從AC面透出的是紅光
D.若∠MNB變小,最先從AC面透出的是紫光

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

一束光從空氣射向折射率為
3
的某種介質(zhì),若反射光線與折射光線垂直,則入射角為_(kāi)_____.真空中的光速為c,則光在該介質(zhì)中的傳播速度為_(kāi)_____.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一束單色光從折射率為4/3的水中射向折射率為1.5的玻璃中,以下說(shuō)法正確的是( 。
A.盡管光速減小,但光子能量不變
B.由于光速減小,故光子能量也減小
C.盡管光速增大,但光子能量不變
D.由于光速增大,故光子能量也增大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,人站在距槽邊D為l=1.2m處,剛好能看到槽底的B位置,人眼距地面的高度H=1.6m,槽中注滿某種透明液體時(shí),人剛好能看到槽底中央O點(diǎn)處.求:
(1)液體的折射率;
(2)光在該液體中的傳播速度.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

傍晚,太陽(yáng)從西邊落下,在人們觀察到日落的時(shí)刻(太陽(yáng)剛落在地平線上),太陽(yáng)的實(shí)際位置( 。
A.完全在地平線下方
B.完全在地平線上方
C.恰好落在地平線上
D.部分在地平線上方,部分在地平線下方

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同步練習(xí)冊(cè)答案