如右圖所示．一束截面為圓形（半徑R）的平行復(fù)色光垂直射向一玻璃半球的面．經(jīng)折射后在屏幕s上形成一個圓形彩色亮區(qū)．已知玻璃半球的半徑為R．屏幕s至球心的距離為D（D>3R）．不考慮光的干涉和衍射，試問：

    ①在屏幕S上形成的網(wǎng)形亮區(qū)的最外側(cè)足什么顏色?

    ②若玻璃半球?qū)Β僦猩獾恼凵渎蕿閚．請你求出圓形亮區(qū)的最大半徑。

 

【答案】

①紫光②

【解析】

試題分析：①復(fù)色光與半球形玻璃面的下表面相垂直，方向不變，但是在上面的圓弧面會發(fā)生偏折，紫光的折射率最大，偏折能力最強，所以紫光偏折的最多，因此最外側(cè)是紫色。

②如下圖所示．紫光剛要發(fā)生全反射時的臨界光線射在屏幕S上的點D到亮區(qū)中心E的距離r就是所求最大半徑．

設(shè)紫光臨界角為C．由全反射的知識：    （2分）

所以

考點：光的全反射

 

練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?浙江）“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測板組成．偏轉(zhuǎn)器是由兩個相互絕緣、半徑分別為RA和RB的同心金屬半球面A和B構(gòu)成，A、B為電勢值不等的等勢面，其過球心的截面如圖所示．一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動能從偏轉(zhuǎn)器左端M的正中間小孔垂直入射，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域，最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測板N，其中動能為Ek0的電子沿等勢面C做勻速圓周運動到達(dá)N板的正中間．忽略電場的邊緣效應(yīng)．
（1）判斷球面A、B的電勢高低，并說明理由；
（2）求等勢面C所在處電場強度E的大��；
（3）若半球面A、B和等勢面C的電勢分別為φA、φB和φC，則到達(dá)N板左、右邊緣處的電子，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場前、后的動能改變量△Ek左和△Ek右分別為多少？
（4）比較|△Ek左|和|△Ek右|的大小，并說明理由．

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“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測板組成。偏轉(zhuǎn)器是由兩個相互絕緣、半徑分別為RA和RB的同心圓金屬半球面A和B構(gòu)成，A、B為電勢值不等的等勢面，其過球心的截面如圖所示。一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動能從偏轉(zhuǎn)器左端M的正中間小孔垂直入射，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域，最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測板N，其中動能為Ek0的電子沿等勢面C做勻速圓周運動到達(dá)N板的正中間。忽略電場的邊緣效應(yīng)。

（1）判斷球面A、B的電勢高低，并說明理由；
（2）求等勢面C所在處電場強度E的大小；
（3）若半球面A、B和等勢面C的電勢分別為φA、φB和φC，則到達(dá)N板左、右邊緣處的電子，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場前、后的動能改變量ΔEK左和ΔEK右分別為多少？
（4）比較|ΔEK左|和|ΔEK右|的大小，并說明理由。

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(1)判斷半球面A、B的電勢高低，并說明理由；

(2)求等勢面C所在處電場強度E的大��；

(3)若半球面A、B和等勢面C的電勢分別為φA、φB和φC，則到達(dá)N板左、右邊緣處的電子，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場前、后的動能改變量ΔEk左和ΔEk右分別為多少？

(4)比較|ΔEk左|與|ΔEk右|的大小，并說明理由．

 

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（1）判斷球面A、B的電勢高低，并說明理由；

（2）求等勢面C所在處電場強度E的大小；

（3）若半球面A、B和等勢面C的電勢分別為φA、φB和φC，則到達(dá)N板左、右邊緣處的電子，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場前、后的動能改變量ΔEK左和ΔEK右分別為多少？

（4）比較|ΔEK左|和|ΔEK右|的大小，并說明理由。

 

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