题目内容
如图所示,一束截面为圆形(半径R=1m)的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面,经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区.屏幕S至球心距离为D=(
+1)m,不考虑光的干涉和衍射,试问:
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①若玻璃半球对紫色光的折射率为
,请你求出圆形亮区的半径.
②若将题干中紫光改为白光,在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色?
【答案】
①rm=1m②
紫色,
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【解析】①如图,紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S上的点E,E点到亮区中心G的距离r就是所求最大半径.设紫光临界角为C,由全反射的知识:sinC=1/n (2分)
由几何知识可知: AB=RsinC=R/n.
OB=RcosC=R
(1分)
BF=ABtanC=
(1分)
GF=D-(OB+BF)=D-
. (1分)
=
(1分)
所以有:rm=GE=
AB=D
-nR,
代入数据得 rm=1m.
②紫色,
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