题目内容
如图所示，真空中一半径为R、质量分布均匀的玻璃球，频率为v的细激光束在真空中沿直线BC传播，于玻璃球表面的C点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知∠COD=120°，玻璃球对该激光的折射率为| 3 |
分析：由几何知识得到激光束在C点的折射角，由折射定律求出入射角．由几何知识求出CD的长度，由v=
求出激光束在玻璃球中传播的速度，则可求出此激光束在玻璃中穿越的时间．光子的能量与频率成正比，激光速穿越玻璃球时频率不变，则知光子的能量不变．根据光路可知性原理分析可知，光束在B点不可能发生全反射．
| c |
| n |
解答：解：
A、由几何知识得到激光束在C点的折射角r=30°，由n=
得，sinα=nsinr=
?sin30°=
，得α=60°．故A正确．
B、由几何知识得 CD=2Rsin60°=
R．激光束在玻璃球中传播的速度为v=
=
c，则此激光束在玻璃中穿越的时间为t=
=
=
．故B正确．
C、光子的能量与频率成正比，激光速穿越玻璃球时频率不变，则知光子的能量不变．故C错误．
D、激光束从C点进入玻璃球时，无论怎样改变入射角，在D点的入射角等于C点的折射角，根据光路可知性原理得知，光束不可能在D点发生全反射，一定能从D点折射射出玻璃球．故D错误．
故选AB
A、由几何知识得到激光束在C点的折射角r=30°，由n=
| sinα |
| sinr |
| 3 |
| ||
| 2 |
B、由几何知识得 CD=2Rsin60°=
| 3 |
| c |
| n |
| ||
| 3 |
| CD |
| v |
| ||||
|
| 3R |
| c |
C、光子的能量与频率成正比，激光速穿越玻璃球时频率不变，则知光子的能量不变．故C错误．
D、激光束从C点进入玻璃球时，无论怎样改变入射角，在D点的入射角等于C点的折射角，根据光路可知性原理得知，光束不可能在D点发生全反射，一定能从D点折射射出玻璃球．故D错误．
故选AB
点评：本题是几何光学与物理光学的综合，要抓住光子的能量E=hγ，其能量与光子的频率成正比、光从光密介质进入光疏介质时，入射角大于临界角才能发生全反射等知识进行判断．
练习册系列答案
相关题目
如图所示，A和B是置于真空中的两平行金属板，所加电压为U．一带负电的粒子以初速度v0由小孔水平射入电场中，粒子刚好能达到B金属板．如果要使粒子刚好达到两板间距离的一半处，可采取的办法有（ ）
（2011?卢湾区模拟）带有等量异种电荷的两块水平金属板M、N正对放置，相距为d（d远小于两板的长和宽），一个带正电的油滴A恰好能悬浮在两板正中央，如图所示．A的质量为m，所带电荷量为q．在A正上方距离M板d处，有另一质量也为m的带电油滴B由静止释放，可穿过M板上的小孔进入两板间，若能与油滴A相碰，会结合成一个油滴，结合后的瞬间该油滴的速度为碰前油滴B速度的一半，方向竖直向下．整个装置放在真空环境中，不计油滴B和A间的库仑力以及金属板的厚度，为使油滴B能与油滴A相碰且结合后不会与金属板N接触，重力加速度取g，求：
如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域，半径为R，内壁光滑，内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O恰好在MN的中点，半圆管的一半处于电场中，一质量为m，可视为质点的带正电，电荷量为q的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内，小球从B点穿过后，能够通过B点正下方的C点，重力加速度为g，小球在C点处的加速度大小为
如图所示，为一半圆形的玻璃砖，C为AB的中点a、b两束不同频率的单色可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖．且两束光在AB面上入射点到C点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（ ）
如图所示的装置中，A．B是真空中竖直放置的两块平行金属板，它们与调乐电路相连，两极板间的电压可以根据需要而改变．当两极间的电压为U时，质量为m，电荷量为-q的带电粒子，以初速度v0从A板上的中心小孔沿垂直两扳的方向射入电场中，在A．B两板的中点处沿原路返回，在不计重力的情况下，要使带电粒子进入电场后在非常接近B板处沿原路返回，可以采取的方法是（ ）