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一底面半径为R的半圆柱形透明体的折射率为,横截面如图所示,O表示半圆柱形截面的圆心。一束极窄的光线在横截面内从AOB边上的A点以60°的入射角入射,求:该光线从进入透明体到第一次离开透明体时,共经历的时间(已知真空中的光速为c,;计算结果用R、n、c表示)。

 

解析:设此透明物体的临界角为C,

依题意,所以

当入射角为时,由

得到折射角:  

即此时光线折射后射到圆弧上的C点,在C点的入射角为60°,大于临界角,会发生全反射

往后光线水平反射至圆弧上的D点并在D点发生全反射,再反射至B点,从B点第一次射出。

在透明体内的路径长为:s=3R  (4分)

光在透明体内的速度       (2分)

经历的时间          (3分)

 

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科目:高中物理 来源:2008-2009学年度第二学期江苏省邗江高级中学高三物理月考试题苏教版 苏教版 题型:038

如图所示,半径为R的半圆槽轨道固定在水平面上,底面恰与水平面相切.质量为m小球以某一初速从A点无摩擦的滚上半圆槽,小球通过最高点B后落回到水平地面上的C点,已知AC=AB=2R,求:

(1)小球在A点时的速度;

(2)小球在B点时对半圆槽的压力.

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