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内表面只反射而不吸收光的圆筒内有半径为R的黑球,距球心2R处有一点光源S,球心O和光源S皆在圆筒轴线上,如图所示.若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收,则筒的内半径r最大为多少?
 R
自S作球的切线SM,并画出S经管壁反射形成的虚像点S′,及由S′画出球面的切线S′N,如图甲所示,由图可看出,只要S′M和S′N之间有一夹角,则筒壁对从S向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方,不会完全落在球上被吸收.

由图可看出,如果r的大小恰能使S′N与S′M重合,如图乙所示,则r就是题目所要求的筒的内半径的最大值.这时SM与S′N的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r.由图乙可得
r=
由几何关系可知
sinθ=R/2R②
由①②式得r=R.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示为玻璃制成的圆柱体,它的折射率为,一细光线垂直圆柱体的轴线以i1=60°的入射角射入圆柱体。(1)作出光线穿过圆柱体并射出圆柱体的光路图。(2)求出该光线从圆柱体中射出时,出射光线偏离原入射光线方向的角

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(1)下面有关光的干涉现象的描述中,正确的是 (      )
A.在光的双缝干涉实验中,将入射光由绿光改为紫光,则条纹间隔变宽
B.白光经肥皂膜前后表面反射后,反射光发生干涉形成彩色条纹
C.在光的双缝干涉实验中,若缝S1射入的是绿光,S2射入的是紫光,则干涉条纹是彩色的
D.光的干涉现象说明光是一种波
(2)(10分)如图所示,某透明液体深1m,一束与水平面成300角的光线从空气射向该液体,进入该液体的光线与水平面的夹角为450。试求:

①该液体的折射率;
②进入液体的光线经多长时间可以照到底面。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列说法中正确的是:
A.根据惠更斯原理可知,介质中任一波面上的各点,都可以看做发射子波的波源
B.惠更斯原理只能解释球面波的传播,不能解释平面波的传播
C.若知道某时刻一列波的某个波面的位置,由惠更斯原理可以确定波的传播方向
D.惠更斯原理不能解释波的直线传播,可以解释波的反射与折射等相关现象

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一束由红光和紫光组成的复色光斜射到厚平板玻璃的上表面,经两次折射后从玻璃板下表面射出,出射光线相对于入射光线侧移了一段距离,下列分析正确的是(    )
A.红光在玻璃中传播速度比紫光大
B.红光在玻璃中通过的路程比紫光小
C.出射光线中红光的侧移距离比紫光大
D.紫光的侧移距离在复色光以45°的入射角入射时比30°入射时大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜的截面,且∠A=300,在整个AC面上有垂直于AC的平行光线射入.已知这种介质的折射率n>2,则下列说法中错误的是(  )
A.一定没有光线垂直AB面射出
B.一定有光线垂直BC面射出
C.一定有光线垂直AC面射出
D.从AB面和BC面射出的光线能会聚于一点

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

图示为一个储油圆柱桶,其底面直径与桶高相等.当桶中无油时,贴着桶的上边缘上的A点恰能看到桶底边缘上的B处;当桶内油的深度等于桶高的一半时,眼所处的位置不变,在桶外沿AB方向看去,恰能看到桶底上的C点,且BC的距离是桶底直径的四分之一(A、B、C三点在同一竖直平面内且BC在同一条直径线上).据此可估算出该油的折射率n和光在这种油中的传播速度v分别为(已知真空中的光速c=3×108 m/s)(        )

A.  1.6、1.6×108 m/s B.   2.2、2.2×108 m/s
C.  2.0、1.6×108 m/s         D.  1.6、1.9×108 m/s        

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,a、b和c都是厚度均匀的平行玻璃板,a和b、b和c之间的夹角都为,一细光束由红光和蓝光组成,以人射角从O点射入a板,且射出c板后的两束单色光射在地面上P,Q两点,由此可知
A.射出c板后的两束单色光与人射光平行
B.射到P点的光在玻璃中的折射率较大
C.射到P点的光在玻璃中的传播速度较大,波长较长
D.若稍微增大入射角,光从b板上表面射入到其下表面时,在该界面上有可能发生全反射
E.若射到P,Q两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象,则射到P点的光形成干涉条纹的间距小,这束光为蓝光

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

一束光由空气射入介质中,入射角为60°,折射光线与反射光线垂直,求这种介质的折射率.

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