15.如图47-B-15所示,宽度为a的平行光束从空气斜射到两面平行的玻璃砖上表面,入射角为45°,光束中含有两种不同波长的单色光,玻璃对两种单色光的折射率分别为n1=,n2=求 (1)这两种波长的光进入玻璃砖中的折射角 (2)要使光束从玻璃板下表面出射时能分成不相交叠的两束光,玻璃板的厚度至少为多少
14.用折射率为n的透明物质做成内、外半径分别为a、b的球壳,壳的内表面涂有能完全吸光的物质,如右图47-B-14所示,当一束平行光从左侧射向该球壳时。被吸收的光束在射进球壳左侧外表面前的横截面积有多大?
12.一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动,有一台发出细光束的激光器在小台M上到轨道的距离MN为d=10m,转台匀速转动,使激光束在水平面内扫描,扫描一周的时间为T=60s,光束转动方向如图47-B-12所示,当光束与MN的夹角为45°时,光束正好射到小车上。如果再经Δt=2.5s光束又射到小车上,则小车的速度是多少?(结果保留两位有效数字)
13单色细光束射到折射率n=的透明球表面,光束在过球心的平面内,入射角i=45°,研究经折射进入球内后,又经内表面反射一次,再经球面折射后射出的光线,如图47-B-13所示(图上已画出入射光线和出射光)
(1)在图上大致画出光线在球内的路径和方向
(2)求入射光与出射光之间的夹角α
(3)如果入射的是一束白光,透明球的色散情况与玻璃相仿,问哪种颜色光的α角最大,哪种颜色光的α角最小
11. 如图47-B-11,AB表示一直立的平面镜P1P2是水平放置的米尺(有刻度的一面朝着平面镜),M、N是屏,三者互相平行。屏MN上的ab表示一条竖直的缝(即ab之间是透光的)某人眼睛紧贴米尺的小孔S(其位置见图),可通过平面镜看到米尺的一部分刻度。试在本题的图上用三角板作图求出可看到的部位,并在P1P2上把这部分涂以标志
10. 半径为R的玻璃半圆柱体,横截面如图47-B-10,圆心为O 。两束平行单色红光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,光线1的入射点A为圆柱面的顶点,光线2的入射点为B,∠AOB=60°,已知该玻璃对红光的折射率n=,则两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离d= ,若入射的是单色蓝光,则距离d将比上面求得的结果大还是小
三 计算题
9. 在边长为15cm的正方形玻璃砖中有一个小气泡(图47-B-9),从左向右看去,气泡离左侧面深6cm,从右向左看去,气泡离右侧面深4 cm,则气泡实际距右侧面的深度为 ,此玻璃砖的折射率
8. 如图47-B-8所示,古希腊某地理学家通过长期观察,发现6月21日上午,在北半球A城阳光与铅直方向成7.5°角下射,而在A 城正南方与A城地面距离为L的B城,阳光恰好沿铅直方向下射,射到地球的太阳光可视为平行光,椐此他估算地球的半径,试写出估算地球半径的表达式R= 。
7. 如图47-B-7所示,长为L、折射率为n的玻璃砖,若光线从A射入恰好在其中发生全反射,经过多次全反射后恰好从B端射出。光在真空中速度为c,则光从A到B的时间为 。
6. 一束光穿过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ介质时,光路图如图47-B-6所示,MN与PQ为介质的界面则 ( )
A 介质Ⅰ的折射率最大 B 介质Ⅱ是光密介质
C 光在介质Ⅱ中速度最大 D 当入射角由45°逐渐增大时,在介质Ⅰ、Ⅱ的界面可能发生全反射
二 填空题
5. 如图47-B-5两块同样的玻璃直角三棱镜ABC,两者AC面是平行放置的,在它们之间是均匀的未知透明介质,一单色细光束O垂直于AB面入射,在图示的出射光线中 ( )
A 1、2、3(彼此平行)中的任一条都有可能
B 4、5、6(彼此平行)中的任一条都有可能
C 7、8、9(彼此平行)中的任一条都有可能
D 只能是4、6中的某一条