题目内容

（8分）半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图12所示，O为圆心，已知玻璃的折射率为。一束与MN平面成45°的平行光束从空气射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出，求能从MN射出的光束的宽度为多少？
如图所示，进入玻璃中的光线①沿半径方向直达球心位置O，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反射。光线①左侧的光线（如：光线②）经球面折射后，射在MN上的入射角一定大于临界角，在MN上发生全反射，不能射出，光线①右侧的光线经半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于临界角，能从MN面上射出，最右边射向半球的光线③与球面相切，入射角°，由折射定律知

      得°
故光线③将垂直MN射出，所以在MN上面射出光束宽度应为
OE=
练习册系列答案
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如图13-9，画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上，M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点，直边与x轴重合，OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针，P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，α是直线OA与y轴正方向的夹角，β是直线OP3与y轴负方向的夹角.只要直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测出角α和β，便可求得玻璃的折射率.

图13-9
某学生在用上述方法测量玻璃的折射率时，在他画出的直线OA上竖直地插上了P1、P2两枚大头针，但在y＜0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，他应采取的措施是____________________________________________，若他已透过玻璃砖看到P1、P2的像，确定P3位置的方法是_______________________________________________.若他已正确地测得了α、β的值，则玻璃的折射率n=________________.
(6分)光纤通信中，光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的     现象，要发生这种现象，必须满足的条件是：光从光密介质射向       ，且入射角等于或大于      ．
如图为一个半圆形玻璃砖的截面图，O为圆心，MM′⊥AB。一束单色光沿NO方向射入,折射光线为ON′,ON与OM的夹角为30°, ON′与OM′的夹角为45°,半圆形玻璃砖的半径R="3.0m," 真空中的光速为c=3.0×108m/s。求当该单色光束沿与OM夹角为60°的PO方向射入时,从入射到第一次射出玻璃砖传播的时间。
如图所示，两种单色光会成一束，从A点射入三棱镜，折射后光线分成为a、b两部分打在光屏上，则下列结论正确的是：（    ）
A．a、b两束光相比较，a光的波长较短
B．用同一双缝干涉实验装置分别用a、b光做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距
C．在水中a光的速度小于b光的速度
D．若保持入射点A位置不变，将入射光由图示位置一直顺时针旋转，从屏上观察，b光先消失
一束A光和一束B光向着圆心，分别与法线成37°和30°的角度射向玻璃砖，玻璃砖为半圆形，如图所示，A光与B光出射光线都由圆心O点沿OC方向射出，则A光和B光在玻璃砖中的传播时间之比为               。
（sin37°=0.6）
氢原子发出a、b两种频率的光，经三棱镜折射后的光路如图5所示，若a光是由能级n=4向n=1跃迁时发出的，则b光可能是：                                             （   ）
A．从能级n=4向n=2跃迁时发出的
B．从能级n=3向n=1跃迁时发出的
C．从能级n=5向n=1跃迁时发出的
D．从能级n=3向n=2跃迁时发出的
平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范围增大，设玻璃球对a和b两种色光折射率分别为na和nb，光子能量分别为Ea和Eb．则
A．na>nb、Ea>EbB．na>nb、Ea<EbC．na<nb、Ea>EbD．na<nb、Ea<Eb
(5 分) 在测定玻璃砖折射率的实验中，某同学只插了三根大头针，但记录了玻璃砖的界面MN和PQ，MN平行于PQ，请在图上完成光路图．若测得P1到PQ上入射点的距离为10cm，P1到PQ面上过入射点的法线的距离为cm，玻璃砖的厚度为4cm，在PQ上的入射点与MN上的出射点距离为8cm，则该玻璃璃砖的折射率为          ．

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