11.一束激光垂直射到平面镜上,如图所示当平面 镜绕垂直于纸面的轴以角速度转动时,反射的 光点在 圆弧形光屏上的角速度为 .线速 度为 .6分 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,在等高且相距较远的甲、乙两地各有一套光学系统.甲处A为固定的激光光源,它竖直向下发出一束又细又亮的激光.B是正多面反射棱镜,这里只画出它相邻的三个反射面,该棱镜可绕水平中心轴O顺时针高速旋转.C是带观察屏的望远镜.当撤去B时,激光束恰好直接射入望远镜.乙处是安装在水平轴O′上的两块互相垂直的平面镜组成的反射系统,该系统也可绕O′轴在竖直面内旋转.现调节甲、乙两地系统至某一静态时,激光束经过图中所示的一系列反射后恰好射入望远镜中,试回答下列问题:
(1)由此可推导出正多面反射棱镜的面数为
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(2)保持甲地的整个光学系统不动,让乙地反射系统整个绕O′轴在纸面上缓缓旋转一个不太大的角度,是否可以保证激光束在这一段时间内总能进入望远镜中?(旋转过程中两平面镜保持相互垂直且激光在两平面镜中各有一次反射).
答:
(填是或否).
(3)若让甲地棱镜绕中心轴O旋转,其余部分不动.由于甲乙两地相隔较远,且光是以一定的速度在空气中传播的,故一般情况下望远镜中不能再看到激光光源的像.但是适当调节转速,则可重新看到光源的像.若已知甲、乙两地间距离为s,光速为c,试求棱镜的最小转速是多少转∕秒?

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(15分)如图所示,光子具有动量,每个光子的动量mv=h /λ(式中h为普朗克常量,λ为光子的波长).当光照射到物体表面上时,不论光被物体吸收还是被物体表面反射,光子的动量都会发生改变,因而对物体表面产生一种压力,称为光压.右图是列别捷夫设计的用来测量光压的仪器.图中两个圆片中,a是涂黑的,而b是光亮的.当光线照射到a上时,可以认为光子全部被吸收,而当光线照射到b上时,可以认为光子全部被反射.分别用光线照射在ab上,由于光压的作用,都可以引起悬丝的旋转,旋转的角度可以借助于和悬丝一起旋转的小平面镜M进行观察。

(1)如果用一束强光同时照射ab两个圆片,光线的入射方向跟圆片表面垂直,悬丝将向哪个方向偏转?为什么?

(2)已知ab两个圆片的半径都为r,两圆心间的距离是d.现用频率为ν的激光束同时照射ab两个圆片,设入射光与圆面垂直,单位时间内垂直于光传播方向的单位面积上通过的光子个数为n,光速为c,求:由于光压而产生的作用力分别多大。

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如图所示,在等高且相距较远的甲、乙两地各有一套光学系统.甲处A为固定的激光光源,它竖直向下发出一束又细又亮的激光.B是正多面反射棱镜,这里只画出它相邻的三个反射面,该棱镜可绕水平中心轴O顺时针高速旋转.C是带观察屏的望远镜.当撤去B时,激光束恰好直接射入望远镜.乙处是安装在水平轴O′上的两块互相垂直的平面镜组成的反射系统,该系统也可绕O′轴在竖直面内旋转.现调节甲、乙两地系统至某一静态时,激光束经过图中所示的一系列反射后恰好射入望远镜中,试回答下列问题:
(1)由此可推导出正多面反射棱镜的面数为______.
(2)保持甲地的整个光学系统不动,让乙地反射系统整个绕O′轴在纸面上缓缓旋转一个不太大的角度,是否可以保证激光束在这一段时间内总能进入望远镜中?(旋转过程中两平面镜保持相互垂直且激光在两平面镜中各有一次反射).
答:______(填是或否).
(3)若让甲地棱镜绕中心轴O旋转,其余部分不动.由于甲乙两地相隔较远,且光是以一定的速度在空气中传播的,故一般情况下望远镜中不能再看到激光光源的像.但是适当调节转速,则可重新看到光源的像.若已知甲、乙两地间距离为s,光速为c,试求棱镜的最小转速是多少转∕秒?

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如图所示,在等高且相距较远的甲、乙两地各有一套光学系统.甲处A为固定的激光光源,它竖直向下发出一束又细又亮的激光.B是正多面反射棱镜,这里只画出它相邻的三个反射面,该棱镜可绕水平中心轴O顺时针高速旋转.C是带观察屏的望远镜.当撤去B时,激光束恰好直接射入望远镜.乙处是安装在水平轴O′上的两块互相垂直的平面镜组成的反射系统,该系统也可绕O′轴在竖直面内旋转.现调节甲、乙两地系统至某一静态时,激光束经过图中所示的一系列反射后恰好射入望远镜中,试回答下列问题:
(1)由此可推导出正多面反射棱镜的面数为______.
(2)保持甲地的整个光学系统不动,让乙地反射系统整个绕O′轴在纸面上缓缓旋转一个不太大的角度,是否可以保证激光束在这一段时间内总能进入望远镜中?(旋转过程中两平面镜保持相互垂直且激光在两平面镜中各有一次反射).
答:______(填是或否).
(3)若让甲地棱镜绕中心轴O旋转,其余部分不动.由于甲乙两地相隔较远,且光是以一定的速度在空气中传播的,故一般情况下望远镜中不能再看到激光光源的像.但是适当调节转速,则可重新看到光源的像.若已知甲、乙两地间距离为s,光速为c,试求棱镜的最小转速是多少转∕秒?

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(20分)目前,大功率半导体激光器的主要结构形式是由许多发光区等距离地排列在一条直线上的长条状,通常称为激光二极管条.但这样的半导体激光器发出的是很多束发散光束,光能分布很不集中,不利于传输和应用.为了解决这个问题,需要根据具体应用的要求,对光束进行必需的变换(或称整形).如果能把一个半导体激光二极管条发出的光变换成一束很细的平行光束,对半导体激光的传输和应用将是非常有意义的.为此,有人提出了先把多束发散光会聚到一点,再变换为平行光的方案,其基本原理可通过如下所述的简化了的情况来说明.

如图,S1S2S3 是等距离(h)地排列在一直线上的三个点光源,各自向垂直于它们的连线的同一方向发出半顶角为a =arctan的圆锥形光束.请使用三个完全相同的、焦距为f = 1.50h、半径为r =0.75 h的圆形薄凸透镜,经加工、组装成一个三者在同一平面内的组合透镜,使三束光都能全部投射到这个组合透镜上,且经透镜折射后的光线能全部会聚于z轴(以S2为起点,垂直于三个点光源连线,与光束中心线方向相同的射线)上距离S2L = 12.0 h处的P点.(加工时可对透镜进行外形的改变,但不能改变透镜焦距.)

1.求出组合透镜中每个透镜光心的位置;

2.说明对三个透镜应如何加工和组装,并求出有关数据。

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