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如图所示,一玻璃正方体放在空气中,其折射率为1.50.一条光线从立方体的顶部斜射进来,然后投射到它的一个侧面.问:

(1)这条光线能否从侧面射出?

(2)如果光线能从上述侧面射出,那么玻璃材料的折射率应满足什么条件?

答案:
解析:

  答案:(1)不能 (2)n<

  解析:画出光路图

  (1)玻璃对空气的临界角为C=arcsin=arcsin=41.

  在玻璃体的上表面,光由空气射向玻璃,所以,折射角γ总是小于临界角(41.8°),在正方体侧面的入射光的入射角β总是大于48.2°,即大于临界角,因此在侧面发生全反射,光线不能射出.

  (2)因为γ总是小于临界角C,光要从侧面射出玻璃,则要求β也小于临界角C,即:γ<C;(90°-γ)<C.

  可得C>45°,所以玻璃的折射率n满足

  =sinC>sin45°= n<


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?丹东模拟)[物理--选修3-4]
34-1.一列简谐波沿x轴正方向传播,某时刻波形图如图甲所示,a、b、c、d是波传播方向上的四个振动质点的平衡位置.如再过
3
2
个周期,其中某质点继续振动的图象如图乙所示,则该质点是
A.a处质点    B.b处质点
C.c处质点    D.d处质点

34-2.如图所示,一束截面为圆形(半径R=1m)的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面,经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区.屏幕S至球心距离为D=(
2
+1)m,不考虑光的干涉和衍射,试问:

①若玻璃半球对紫色光的折射率为n=
2
,请你求出圆形亮区的半径.
②若将题干中紫光改为白光,在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?山东模拟)(物理-选修3-4):
(1)2011年1月1日9时56分在新疆维吾尔自治区克孜勒苏柯尔克孜自治州乌恰县(北纬39.4,东经75.2)发生5.1级地震,震源深度10公里.地震波既有横波,也有纵波.如图所示为一列沿x正方向传播的简谐横波在t=0时的波形.当R点在t=0时的振动状态传到S点时,PR范围内(含P、R)有一些质点正在向y轴负方向运动,这些质点的x坐标取值范围是
2cm≤x<3cm
2cm≤x<3cm

(2)如图,一束单色光射入一玻璃球体,入射角为60°.己知光线在玻璃球内经一次反射后,再次折射回到空气中时与入射光线平行.求此玻璃的折射率.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

A.(选修3-3模块)
(1)以下说法中正确的是
 

A.被活塞封闭在空缸中的一定质量的理想气体,若体积不变,压强增大,则气缸在单位面积上,单位时间内受到的分子碰撞次数增加
B.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
C.分子间距增大,分子势能就一定增大
D.用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,这是分子间存在吸引力的宏观表现
(2)如图所示,气缸内封闭一定质量的某种理想气体,活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡,已知活塞距缸口0.2m,活塞面积10cm2,大气压强1.0×105Pa,物重50N,活塞质量及一切摩擦不计,缓慢升高环境温度,使活塞刚好升到缸口,封闭气体吸收了60J的热量,则封闭气体的压强将
 
(选填“增加”、“减小”或“不变”),气体内能变化量为
 
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(3)一滴体积为V的油酸,配制成体积比为1:k的油酸溶液(k>1),现取一滴体积仍为V的油酸溶液在滴在水面上,在水面上形成面积为S的单分子油膜,已知油酸的密度为ρ,摩尔质量为M.请据此推算阿伏伽德罗常数的表达式.
B.(选修3-4模块
(1)下列说法中正确的有
 

A.不管光源与观察者是否存在相对运动,观察者观察到的光速是不变的
B.水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象
C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振光片可以使像更清晰
D.声源向静止的观察者运动,观察者接收到的频率小于声源的频率
(2)如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度v=1m/s,则0.5m处质点在1s时的位移为
 
cm,x=1m处的质点做简谐运动的表达式y=
 
cm.精英家教网
(3)直角玻璃三棱镜的截面如图所示,一条光线从AB面入射,ab为其折射光线,图中a=60°.已知这种玻璃的折射率n=
2
试求:
①ab光线在AC面上有无折射光线?(要有论证过程)
②ab光线经AC面反射后,再经BC面折射后的光线与BC面的夹角.
C.(选修模块3-5)
(1)下列说法正确的是
 

A.康普顿效应进一步证实了光的波动特性
B.为了解释黑体辐射规律,普朗克提出电磁辐射的能量的量子化
C.经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征
D.天然放射性元素的半衰期与环境的温度有关
(2)
234
90
Th
是不稳定的,能自发地发生衰变.
①完成
234
90
Th
衰变反应方程
234
90
Th
234
91
Pa
 

234
90
Th
衰变为
222
86
Rn
,共经过
 
次a衰变,
 
次β衰变.
(3)氢原子的能级如图所示,有一群处于n=4能级的氢原子.如果原子n=2向n=1跃迁所发生的光正好使某种金属材料产生光电效应,则:
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①这群氢原子发出的光谱中共有几条谱线能使该金属产生光电效应?
②从能级n=4向n=1发出的光照射该金属材料,所产生的光电子的最大初动能为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

B.(选修模块3-4)
(1)以下说法中正确的是
 

A.光的偏振现象说明光是一种纵波
B.相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关
C.麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在
D.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光变为红光,则条纹间距变宽
(2)直角玻璃三棱镜的截面如图所示,一条光线从AB面入射,ab为其折射光线,ab与AB面的夹角α=60°.已知这种玻璃的折射率n=
2
,则:
①这条光线在AB面上的入射角为
 

②图中光线ab
 
(填“能”或“不能”)从AC面折射出去.
(3)如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度v=2m/s.试回答下列问题:
①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式:
 
cm;
②x=0.5m处质点在0~5.5s内通过的路程为
 
cm.
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