分析 (1)光线沿PO方向从P点入射,经过面MON恰好发生全反射,说明在MON面的入射角等于临界角C,由几何关系求出临界角C,由sinC=$\frac{1}{n}$求出折射率n.
(2)由几何关系求出光线在P点的入射角,由折射定律求折射角,由几何关系求出光线在透明物中传播的距离,由v=$\frac{c}{n}$求出光线在透明物中传播的速度,从而求得传播时间t.
解答 解:(1)设透明半球体的临界角为C,则由几何关系有
sin(90°-C)=$\frac{d}{R}$
又 sinC=$\frac{1}{n}$
据题有 d=$\frac{\sqrt{2}}{2}$R
联立解得 C=45°,n=$\sqrt{2}$
(2)若此光束沿MN方向从P点入射,光路如图所示,则
光在P点的入射角 i=90°-C=45°
设对应的折射角为r,则有
$\frac{sini}{sinr}$=n
光在透明半球体中的传播距离 L=2Rcosr
光在透明半球体中的传播速度 v=$\frac{c}{n}$
则光在透明半球体中的时间 t=$\frac{L}{v}$
联立解得 t=$\frac{\sqrt{6}R}{c}$
答:(1)透明半球体的折射率n是$\sqrt{2}$;
(2)沿MN方向从P点入射的光在透明物中的传播时间t是$\frac{\sqrt{6}R}{c}$.
点评 本题是折射定律的应用,关键是掌握全反射的条件和临界角,要画出光路图,运用几何知识求解入射角与折射角,即可求解.
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | F、FN均缓慢增大 | B. | F、FN均保持不变 | ||
C. | F缓慢增大、FN缓慢减小 | D. | F缓慢减小、FN缓慢增大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 小球P受到三个力的作用 | B. | 细线b与细线c张力的大小相等 | ||
C. | 细线a与细线b的张力之比为$\sqrt{2}$:1 | D. | 剪断细线c,细线b张力的大小不变 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 光的偏振现象说明光波是纵波 | |
B. | 波从一种介质进入另一种介质时,频率保持不变 | |
C. | 雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生全反射形成的 | |
D. | 鸣笛汽车驶近路人过程中,路人听到的声波频率比该波源的振动频率大 | |
E. | 在双缝干涉实验中,用红光代替黄光作为入射光可增大干涉条纹的间距 |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | A点的电势高于B点的电势 | |
B. | B点的电场强度大小是A点电场强度的4倍 | |
C. | 小球运动到C点时的速度大小为$\sqrt{\sqrt{3}gL}$ | |
D. | 小球运动到C处的加速度大小也为a |
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