如圖所示,半圓玻璃磚的半徑為R,激光射向半圓玻璃磚的圓心O;現(xiàn)讓半圓玻璃磚在紙面內(nèi)繞圓心O轉(zhuǎn)動,當(dāng)轉(zhuǎn)過角度30°時,反射光線與折射光線恰好垂直;若光在真空中的傳播速度為c,求激光在半圓玻璃磚內(nèi)傳播的時間.
分析:由題,當(dāng)半圓玻璃磚轉(zhuǎn)過角度30°時,在AB面上入射角為30°,根據(jù)反射光線與折射光線垂直,求出折射角,根據(jù)折射定律求出折射率,由v=
c
n
求出光在玻璃磚中的速度,再求解激光在半圓玻璃磚內(nèi)傳播的時間.
解答:解:畫出光路圖如圖,由題得知,入射角i=30°,根據(jù)反射光線與折射光線垂直,得到折射角r=60°,
由折射定律得:n=
sini
sinr

代入解得:n=
3

光在玻璃磚中的傳播速度為:v=
c
n
,
光在玻璃磚傳播的距離為:S=2R
則激光在半圓玻璃磚內(nèi)傳播的時間為:t=
S
v

代入解得:t=
2
3
R
c

答:激光在半圓玻璃磚內(nèi)傳播的時間為
2
3
R
c
點(diǎn)評:本題是簡單的幾何光學(xué)問題,首先要畫出光路圖,往往是折射定律、光速公式和幾何知識的綜合應(yīng)用.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,半圓玻璃磚的半徑R=9cm,折射率為n=
3
,直徑AB與屏幕垂直并接觸于A點(diǎn).激光a以入射角i=30°射向半圓玻璃磚的圓心O,結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個光斑.(已知sinC=
1
n
,C為光線從玻璃進(jìn)入空氣發(fā)生全反射的臨界角)
(1)作出光路圖(不考慮光沿原路返回);
(2)求兩個光斑之間的距離;
(3)改變?nèi)肷浣,使屏MN上只剩一個光斑,求此光斑離A點(diǎn)的最長距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對應(yīng)字母前的方框涂滿涂黑.如都作答,則按A、B兩小題評分.)
A.(選修模塊3-3)
(1)下列說法正確的是
 

A.只要外界對氣體做功,氣體內(nèi)能一定增大
B.物體由氣態(tài)變成液態(tài)的過程,分子勢能減小
C.當(dāng)分子間距離增大時,分子間引力增大,而分子間斥力減小
D.液體表面層的分子比液體內(nèi)部的分子有更大的分子勢能
(2)如圖所示精英家教網(wǎng),彈簧一端固定于水平面上,另一端與質(zhì)量為m的活塞拴接在一起,開口向下、質(zhì)量為M的氣缸與活塞一起封閉了一定質(zhì)量的氣體.氣缸和活塞均可與外界進(jìn)行熱交換.若外界環(huán)境的溫度緩慢降低,則封閉氣體的體積將
 
(填“增大”、“減小”或“不變”),同時將
 
(填“吸熱”、“放熱”或“既不吸熱,也不放熱”).
(3)某種油的密度為ρ,摩爾質(zhì)量為M.取體積為V的油慢慢滴出,可滴n滴.將其中一滴滴在廣闊水面上,形成面積為S的單分子油膜.試估算:①阿伏加德羅常數(shù);②其中一滴油滴含有的分子數(shù).
B.(選修模塊3-4)
(1)以下說法中正確的是
 

A.隱形戰(zhàn)機(jī)表面涂料利用了干涉原理,對某些波段的電磁波,涂料膜前后表面反射波相互抵消
B.全息照片往往用激光來拍攝,主要是利用了激光的相干性
C.根據(jù)宇宙大爆炸學(xué)說,遙遠(yuǎn)星球發(fā)出的紅光被地球接收到時可能是紅外線
D.海市蜃樓是光的色散現(xiàn)象引起的
(2)有兩個同學(xué)利用假期分別去參觀北大和南大的物理實(shí)驗(yàn)室,各自在那里利用先進(jìn)的DIS系統(tǒng)較準(zhǔn)確地探究了“單擺的周期T與擺長L的關(guān)系”,他們通過校園網(wǎng)交換實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并由計(jì)算機(jī)繪制了T2~L圖象,如圖甲所示.去北大的同學(xué)所測實(shí)驗(yàn)結(jié)果對應(yīng)的圖線是
 
(選填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同學(xué)還利用計(jì)算機(jī)繪制了其在實(shí)驗(yàn)室
得到的兩個單擺的振動圖象(如圖乙),由圖可知,兩單擺擺長之比
La
Lb
=
 

精英家教網(wǎng)
(3)如圖所示,半圓玻璃磚的半徑R=10cm,折射率為n=
3
,直徑AB與屏幕垂直并接觸于A點(diǎn).激光a以入射角i=30°射向半圓玻璃磚的圓心O,結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個光斑.求兩個光斑之間的距離L.
精英家教網(wǎng)
C.(選修模塊3-5)
(1)下列說法正確的有
 

A.盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以估測原子核的大小
B.氫原子輻射出一個光子后,氫原子的電勢能增大,核外電子的運(yùn)動加速度增大
C.物質(zhì)波是一種概率波,在微觀物理學(xué)中不可以用“軌跡”來描述粒子的運(yùn)動
D.β衰變說明了β粒子(電子)是原子核的組成部分
(2)如圖為氫原子的能級圖,大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時,發(fā)出多個能量不同的光子,其中頻率最大的光子能量為
 
eV,若用此光照射逸出功為2.75V的光電管上,則加在該光電管上的反向遏止電壓為
 
V
精英家教網(wǎng)
(3)查德威克通過α粒子轟擊鈹核的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子.
完成下列核反應(yīng)方程:24He+49Be
 

通過在云室中讓中子與靜止的已知質(zhì)量的核發(fā)生正碰的實(shí)驗(yàn)可以測定中子的質(zhì)量,若已知被碰核氮核的質(zhì)量為M,中子的入射速度大小為v,反彈速度大小為
13v
15
,氮核在碰撞中獲得的速度大小為
2v
15
,則中子的質(zhì)量多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)如圖甲所示,是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,P是離原點(diǎn)x1=2m的一個介質(zhì)質(zhì)點(diǎn),Q是離原點(diǎn)x2=4m的一個介質(zhì)質(zhì)點(diǎn),此時離原點(diǎn)x3=6m的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)剛剛要開始振動.圖乙是該簡諧波傳播方向上的某一質(zhì)點(diǎn)的振動圖象(計(jì)時起點(diǎn)相同).由此可知
ACE
ACE

A.這列波的波長為λ=4m
B.這列波的周期為T=3s
C.這列波的傳播速度為v=2m/s
D.這列波的波源起振方向?yàn)橄蛏?br />E.乙圖可能是圖甲中質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖象
(2)如圖所示,半圓玻璃磚的半徑R=10cm,折射率為n=
3
,直徑AB與屏幕垂直接觸于A點(diǎn),激光a以入射角i=30°射向半圓玻璃磚的圓心O,結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個光斑.求:兩個光斑之間的距離L.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,半圓玻璃磚的半徑R=10cm,折射率n=
3
,直徑AB與屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn)激光a以入射角i=60°射向玻璃磚圓心O,結(jié)果在屏幕MN上出現(xiàn)兩光斑,求兩光斑之間的距離L.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,半圓玻璃磚的半徑R=10cm,折射率為n=
3
,直徑AB與屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn),一在真空中波長為λ0的激光a,以入射角i=30°射向半圓玻璃磚的圓心O,結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個光斑.(已知光在真空中速度為c)求:
(1)激光a在玻璃磚中的頻率、波長;
(2)屏幕MN上兩個光斑之間距離L;
(3)保持玻璃磚不動,增大入射角i,MN上會只剩下一個光斑.求剛好只剩下一個光斑時,該光斑距A點(diǎn)的距離.

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同步練習(xí)冊答案