【題目】如圖所示,一裝滿水的水槽放在太陽光下,將平面鏡M斜放入水中,調(diào)整其傾斜角度,使一束太陽光從O點(diǎn)經(jīng)水面折射和平面鏡反射,然后經(jīng)水面折射回到空氣中,最后射到槽左側(cè)上方的屏幕N上,即可觀察到彩色光帶.如果逐漸增大平面鏡的傾角θ,各色光將陸續(xù)消失.已知所有光線均在同一豎直平面.

(i)從屏幕上最后消失的是哪種色光?(不需要解釋)
(ii)如果射向水槽的光線與水面成30°,當(dāng)平面鏡M與水平面夾角θ=45°時,屏幕上的彩色光帶恰好全部消失.求:對于最后消失的那種色光,水的折射率.

【答案】解:(i)逐漸增大平面鏡的傾角θ,反射光線逆時針轉(zhuǎn)動,反射光線射到水面的入射角增大,由于紅光的臨界角最大,所以紅光的入射角最后達(dá)到臨界角,最后發(fā)生全反射,故從屏幕上最后消失的是紅色光.

(ii)畫出如圖所示的光路圖.

入射角 α=60° ①

OA是入射到平面鏡上的光線,AD是法線,設(shè)∠AOF=β,∠OAD=γ.

由幾何關(guān)系得:

β+γ=45° ②

C=β+2γ ③

由折射定律得: =n ④

sinC=

由①~⑤聯(lián)立解得 n=

答:(i)從屏幕上最后消失的是紅色光.(ii)水的折射率是


【解析】(1)根據(jù)光的色散,光是由紅橙黃綠藍(lán)靛紫七種顏色的光組成,波長依次減小,頻率依次增大。結(jié)合臨界角和折射率之間的關(guān)系進(jìn)行分析。
(2)畫出光路圖,紅光發(fā)生全反射時,是鏡面上的彩帶,全部消失的時候。結(jié)合幾何關(guān)系求解。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn);氣墊導(dǎo)軌裝置如圖所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架、光電門等組成.

下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟:
①安裝好氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導(dǎo)軌水平;
②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣;
③接通光電計(jì)時器;
④把滑塊2靜止放在氣墊導(dǎo)軌的中間;
⑤滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩;
⑥釋放滑塊1,滑塊1通過光電門1后與左側(cè)固定彈簧的滑塊2碰撞,碰后滑塊1和滑塊2依次通過光電門2,兩滑塊通過光電門后依次被制動;
⑦讀出滑塊通過兩個光電門的擋光時間分別為滑塊1通過光電門1的擋光時間△t1=10.01ms,通過光電門2的擋光時間△t2=49.99ms,滑塊2通過光電門2的擋光時間△t3=8.35ms;
⑧測出擋光片的寬度d=5mm,測得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量為ml=300g,滑塊2(包括彈簧)質(zhì)量為m2=200g;
數(shù)據(jù)處理與實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
①實(shí)驗(yàn)中氣墊導(dǎo)軌的作用是
②碰撞前滑塊l的速度vl m/s;碰撞后滑塊1的速度v2 m/s;滑塊2的速度v3 m/s;(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
③在誤差允許的范圍內(nèi),通過本實(shí)驗(yàn),同學(xué)們可以探究出哪些物理量是不變的?通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析說明理由.(至少回答2個不變量).
a. b.

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【題目】高空勻速水平飛行的轟炸機(jī),每隔2s放下一顆炸彈.若不計(jì)空氣阻力,下列說法中正確的是

A. 這些炸彈落地前均在同一條豎直線上

B. 空中兩相鄰炸彈間距離保持不變

C. 這些炸彈落地時速度均相同

D. 這些炸彈落在水平地面的時間間隔都是2s

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【題目】第二屆夏季青年奧林匹克運(yùn)動會已于20148月在南京成功舉行,青奧會比賽在三大場館區(qū)15個不同競賽場館進(jìn)行26個項(xiàng)目比賽,向世界奉獻(xiàn)了一屆精彩的青奧會.在考察下列運(yùn)動員的比賽成績時,可視為質(zhì)點(diǎn)的是( )

A. 馬拉松 B. 跳水 C. 擊劍 D. 體操

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1)某同學(xué)在探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系時,安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊,在彈簧下端掛1個鉤碼,靜止時彈簧長度為,如圖甲所示,接著在彈簧下端分別掛2個、3個、4個、5個相同的鉤碼,靜止時彈簧長度分別為、、、。則要得到彈簧伸長量x,還需要測量的是____。作出曲線,得到彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。

2)該同學(xué)更換彈簧,進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn),得到如圖乙所示的彈簧彈力F與伸長量x的關(guān)系圖線,由此可求出該彈簧的勁度系數(shù)為____。圖線不過原點(diǎn)的原因是______________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中不正確的是( 。
A.原子核結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定
B.光子像其他粒子一樣,不但具有能量,也具有動量
C.按照玻爾理論,氫原子吸收光子,其核外電子從離核較近的軌道躍遷到離核較遠(yuǎn)的軌道,電子的動能減少,原子的電勢能增加,原子的總能量增加
D.一個氫原子處在n=4的能級,當(dāng)它躍遷到較低能級時,最多可發(fā)出3種頻率的光子

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【題目】如圖所示,一輛小車靜置在水平地面上,用一條遵守胡克定律的橡皮筋將小球P懸掛于車頂O點(diǎn),在O點(diǎn)正下方有一光滑小釘A,它到O點(diǎn)的距離恰好等于橡皮筋原長l0。現(xiàn)使小車從靜止開始向右做加速度逐漸增大的直線運(yùn)動,在此運(yùn)動過程中(橡皮筋始終在彈性限度內(nèi)),小球的高度

A. 逐漸降低

B. 保持不變

C. 逐漸升高

D. 升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定

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【題目】兩列簡諧橫波的振幅都是20cm,傳播速度大小相同.實(shí)線波的頻率為2Hz,沿x軸正方向傳播,虛線波沿x軸負(fù)方向傳播.某時刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇,則( 。

A.在相遇區(qū)域會發(fā)生干涉現(xiàn)象
B.實(shí)線波和虛線波的頻率之比為3:2
C.平衡位置為x=6m處的質(zhì)點(diǎn)此刻速度為零
D.平衡位置為x=8.5m處的質(zhì)點(diǎn)此刻位移y>20cm
E.從圖示時刻起再經(jīng)過0.25s,平衡位置為x=5m處的質(zhì)點(diǎn)的位移y<0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一多用電表的電阻擋有三個倍率,分別是×1、×10、×100.用×10擋測量某電阻時,操作步驟正確,發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小,為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量,應(yīng)換到擋.如果換檔后立即用表筆連接待測電阻進(jìn)行讀數(shù),那么缺少的步驟是 , 若補(bǔ)上該步驟后測量,表盤的示數(shù)如圖,則該電阻的阻值是Ω.

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