3.如下图所示.折射率为n=的液面上有一点光源S.发出一条光线.垂直地射到水平放置于液体中且距液面高度为h的平面镜M的O点上.当平面镜绕垂直于纸面的轴O以角速度ω逆时针方向匀速转动时.液面上的观察者跟踪观察.发现液面上有一光斑掠过.且光斑到P点后立即消失.求: (1)光斑在这一过程的平均速度. (2)光斑在P点即将消失时的瞬时速度. 解析:光线垂直于液面入射.平面镜水平放置时反射光线沿原路返回.平面镜绕O逆时针方向转动时经平面镜的反射.光开始逆时针转动.液面上的观察者能得到由液面折射出去的光线.则看到液面上的光斑.从P处向左再也看不到光斑.说明从平面镜反射P点的光线在液面产生全反射.根据在P处产生全反射条件得: sinθ=.θ=45° (1)因为θ=45°.PA=OA=h.t= (2)光斑转到P位置的速度是由光线的伸长速度和光线的绕O转动的线速度合成的.光斑在P位置的线速度为2ωh.所以光斑沿液面向左的速度 v=v线/cos45°=2ωh/cos45°=4ωh. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

某研究小组的同学根据所学的光学知识,设计了一个测量液体折射率的仪器.如图所示,在一个圆盘上,过其圆心O做两条互相垂直的直径BC、EF.在半径OA上,垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变,每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中,而且总使夜面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察P1、P2的像,并在圆周上插上大头针P3,使P3正好挡住P1、P2的像.同学们通过计算,预先在圆周EC部分刻好了折射率的值,这样只要根据P3所插的位置,就可以直接读出液体折射率的值.

(1)

在用此仪器测量液体的折射率时,下列说法正确的是

A.

大头针P3插在M位置时液体的折射率值大于插在N位置时液体的折射率值

B.

大头针P3插在M位置时液体的折射率值小于插在N位置时液体的折射率值

C.

对于任何液体,在KC部分都能观察到大头针P1、P2的像

D.

可能有一种液体,在KC部分观察不到大头针P1、P2的像

(2)

若∠AOF=30°,OP3与OC的夹角为30°,则液体的折射率为________.

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(1)在用单摆测定重力加速度实验中,用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径,示数如图所示,读数为________cm.

(2)研究小组的同学根据所学的光学知识,设计了一个测量液体折射率的仪器.如图所示,在一个圆盘上,过其圆心O做两条互相垂直的直径BCEF.在半径OA上,垂直盘面插上两枚大头针P1P2并保持P1P2位置不变,每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中,而且总使液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察P1P2的像,并在圆周上插上大头针P3,使P3正好挡住P1P2的像.同学们通过计算,预先在圆周EC部分刻好了折射率的值,这样只要根据P3所插的位置,就可以直接读出液体折射率的值.

①在用此仪器测量液体的折射率时,下列说法正确的是________(填字母代号)

A.大头针P3插在M位置时液体的折射率值大于插在N位置时液体的折射率值

B.大头针P3插在M位置时液体的折射率值小于插在N位置时液体的折射率值

C.对于任何液体,在KC部分都能观察到大头针P1P2的像

D.可能有某种液体,在KC部分观察不到大头针P1P2的像

②若∠AOF=30°,OP3OC的夹角为30°,则液体的折射率为________.

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一般认为激光器发出的是频率为ν的“单色光,实际上它的频率并不是真正单一的.激光频率ν是它的中心频率,它所包含的频率范围是ν(也称频率宽度).如图所示,让单色光照射到薄膜表面a,一部分光从前表面反射回来(这部分光称为甲光),其余的光进入薄膜内部,其中的一小部分光从薄膜后表面b反射回来,再从前表面折射出去(这部分光称为乙光),当甲、乙这两部分光相遇叠加而发生干涉,称为薄膜干涉.乙光与甲光相比,要在薄膜中多传播一小段时间t.理论和实践都证明,能观察到明显稳定的干涉现象的条件是:t的最大值tm△ν的乘积近似等于1,即只有满足tm·△ν≈1才会观察到明显稳定的干涉现象.已知某红宝石激光器发出的激光频率ν4.32×10Hz,它的频率宽度ν8.0×10Hz.让这束激光由空气斜射到折射率n的液膜表面,入射光与液膜表面成45°角,如图所示.求:

(1)O点射入薄膜中的光的传播速率;

(2)估算在如图所示的情景下,能观察到明显稳定干涉现象的液膜的最大厚度dm

 

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一般认为激光器发出的是频率为ν的“单色光,实际上它的频率并不是真正单一的.激光频率ν是它的中心频率,它所包含的频率范围是ν(也称频率宽度).如图所示,让单色光照射到薄膜表面a,一部分光从前表面反射回来(这部分光称为甲光),其余的光进入薄膜内部,其中的一小部分光从薄膜后表面b反射回来,再从前表面折射出去(这部分光称为乙光),当甲、乙这两部分光相遇叠加而发生干涉,称为薄膜干涉.乙光与甲光相比,要在薄膜中多传播一小段时间t.理论和实践都证明,能观察到明显稳定的干涉现象的条件是:t的最大值tm△ν的乘积近似等于1,即只有满足tm·△ν≈1才会观察到明显稳定的干涉现象.已知某红宝石激光器发出的激光频率ν4.32×10Hz,它的频率宽度ν8.0×10Hz.让这束激光由空气斜射到折射率n的液膜表面,入射光与液膜表面成45°角,如图所示.求:

(1)O点射入薄膜中的光的传播速率;

(2)估算在如图所示的情景下,能观察到明显稳定干涉现象的液膜的最大厚度dm

 

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  一般认为激光器发出的是频率为v的“单色光”,实际上它的频率并不是真正单一的,激光频率v是它的中心频率,它所包含的频率范围是△v(也称频率宽度).如图所示,让单色光照射到薄膜表面a,一部分光从前表面反射回来(这部分光称为甲光),其余的光进入薄膜内部,其中的一小部分光从薄膜后表面b反射回来,再从前表面折射出(这部分光称为乙光),当甲、乙这两部分光相遇叠加而发生干涉,称为薄膜干涉.乙光与甲光相比,要在薄膜中多传播一小段时间△t.理论和实践都证明,能观察到明显稳定的干涉现象的条件是:△t的最大值△tm与△v的乘积近似等于1,即只有满足△tm·△v≈1才会观察到明显稳定的干涉现象.

  已知某红宝石激光器发出的激光频率v=4.32×1014Hz,它的频率宽度△v=8.0×109Hz.让这束激光由空气斜射到折射率n=的液膜表面,入射时与液膜表面成角,如图所示,

(1)求从O点射入薄膜中的光的传播速率.

(2)估算在如图所示的情景下,能观察到明显稳定干涉现象的液膜的最大厚度dm

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