[题目]蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒.这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉.电子显微镜下鳞片结构的示意图如图所示.一束光以入射角从a点入射.经过折射和反射后从b点出射.设鳞片的折射率为n.厚度为d.两鳞片之间空气层厚度为h.取光在空气中的速度为c.求:(1)该束光第一次在鳞片中传播所通过的路程,(2)该束光从a到b所需的时题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉。电子显微镜下鳞片结构的示意图如图所示，一束光以入射角从a点入射，经过折射和反射后从b点出射，设鳞片的折射率为n，厚度为d，两鳞片之间空气层厚度为h，取光在空气中的速度为c，求：

(1)该束光第一次在鳞片中传播所通过的路程；

(2)该束光从a到b所需的时间。

【答案】（1）（2）

【解析】

（1）先根据折射定律求出光在鳞片内的折射角，由几何知识求出在鳞片中传播的路程。
（2）由几何关系求出光在空气中传播的路程，由v=c/v求光在鳞片的速度，进而求出鳞片中的时间和空气中的时间，即可求得总时间.

（1）设光在鳞片中的折射角为r，根据折射定律得
由几何知识得光第一次在鳞片中传播所通过的路程为

又

联立解得

（2）光在鳞片中的速度为

由于光路对称，所以光两次在鳞片中传播的时间为

同理，光在空气中的传播时间为

则光从a到b所需的时间为

联立解得

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(2) 乙同学也采用图(a)所示的装置进行了“探究功和小车速度变化关系”的实验，步骤如下：

①按图(a)把实验器材安装好；

②先接通电源，后放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点. 从某点A开始，此后在纸带上每隔4个点取一个计数点，依次标为B、C、…；

③测量出B、C、…各点与A点的距离，分别记为x1、x2、…；

④求出B、C、…各点的速度大小，分别记为v1、v2、…，再求出它们的平方v、v、…；

⑤用力传感器的示数F分别乘以x1、x2、…，得到所做的功W1、W2、…；

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