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如图所示,在平静的水面下有一点光源s,点光源到水面的距离为H,水对该光源发出的单色光的折射率为n.
(a)在水面上方观看时,只有一个圆形区域可以有光透出,该圆的半径为多少?为什么?
(b)该单色光在真空中的波长为λ0,该光在水中的波长为多少?
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(a)设光在水面发生全反射的临界角为C.,透光面的半径为r,则:
sinC=
1
n

则tanC=
1
n2-1
 
根据数学知识,得
      r=HtanC
解之得:r=
H
n2-1
    
其它位置光发生了全反射无光射出,故只有一个圆形区域可以有光透出
(b)②根据光在传播过程中频率不变,光在真空中速度为c,则由公式v=λν得:
折射率与速度关系:n=
c
V
 
联立可得:c=λ0ν      
则光在水波长为:λ=
λ0
n

答:(a)在水面上方观看时,只有一个圆形区域可以有光透出,该圆的半径为
H
n2-1
;其它位置光发生了全反射无光射出;
(b)该单色光在真空中的波长为λ0,该光在水中的波长为
λ0
n
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科目:高中物理 来源: 题型:

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如图所示,在平静的水面上有A、B两艘小船,A船的左侧是岸,在B船上站着一个人,人与B船的总质量是A船的10倍。两船开始时都处于静止状态,当人把A船以相对于地面的速度v向左推出,A船到达岸边时岸上的人马上以原速率将A船推回,B船上的人接到A船后,再次把它以原速率反向推出……,直到B船上的人不能再接到A船,试求B船上的人推船的次数。

 

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(选做题,选修3-5)
如图所示,在平静的水面上有A、B两艘小船,A船的左侧是岸,在B 船上站着一个人,人与B船的总质量是A船的10倍。两船开始时都处于静止状态,当B船上的人把A船以相对于地面的速度v向左推出,A船到 达岸边时岸上的人马上以原速率将A船推回,B船上的人接到A船后,和A船以相同速率行驶,不计水的阻力,试求AB两船一起行驶的速度大小。

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