【題目】圖示為某種透明介質的截面圖,AOC為等腰直角三角形BC為半徑R10cm的四分之一圓弧,AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點。由紅光和紫光兩種單色光組成的細束復色光射向圓心O,在AB分界面上的入射角i=45°,結果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個亮斑,左右亮斑分別P1P2。假設該介質對紅光和紫光的折射率分別為n1 = ,n2 =。

(1)判斷P1、P2兩處產生亮斑的顏色;

(2)求兩個亮斑間的距離P1P2。

【答案】(1)亮斑P1為紅色亮斑P2為紅色與紫色的混合色(2)P1P2 = (5 + 10)cm

【解析】

試題分析:(1)設該介質對紅光和紫光的臨界角分別為C1、C2,則

sinC1= = (1分)

C1=60° (1分)

同理C2=45° (1分)

i = 45° = C2,i = 45°< C1

所以紫光在AB面發(fā)生全反射,而紅光在AB面一部分折射,一部分反射,且由幾何關系可知,反射光線與AC垂直,所以亮斑P1為紅色, (1分)

亮斑P2為紅色與紫色的混合色。 (1分)

(2)畫出如圖光路圖,設折射角為r,根據(jù)折射定律有

n1 = (1分)

得sinr = (1分)

由幾何知識可得tanr = (1分)

解得AP1 = 5cm (1分)

由幾何知識可得AOP2為等腰直角三角形

解得 AP2=10cm

所以P1P2 = (5 + 10)cm (1分)

練習冊系列答案
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(1)求物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)求子彈擊穿物塊的過程中產生的熱量Q1
(3)如果從第一顆子彈擊中物塊開始,每隔△t=1.5s就有一顆相同的子彈以同樣的速度擊穿物塊,直至物塊最終離開傳送帶.設所有子彈與物塊間的相互作用力均相同,求整個過程中物塊與傳動帶之間因摩擦產生的熱量Q2

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B. P向上移動的過程中,A表的示數(shù)變小,油滴向上加速運動,G中有方向由ba的電流

C. P向下移動的過程中,A表的示數(shù)變大,油滴向下加速運動,G中有方向由ba的電流

D. P向下移動的過程中,A表的示數(shù)變小,油滴向下加速運動,G中有由ab的電流

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