如图13-1-11所示,置于空气中的一不透明容器中盛满 某种透明液体.容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0   cm长的线光源.靠近线光源一侧的液面上盖有一遮

如图13-1-11所示,置于空气中的一不透明容器中盛满 某种透明液体.容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0   cm长的线光源.靠近线光源一侧的液面上盖有一遮

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如图13-1-11所示,置于空气中的一不透明容器中盛满 某种透明液体.容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0   cm长的线光源.靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板,  另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜,用来观察线  光源.开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分.将 线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时,通过望远镜刚好可以看到线光源底  端.再将线光源沿同一方向移动8.0 cm,刚好可以看到其顶端.求此液体的折射率n.
答案
1.25
解析
如图所示,当线光源上某一点发出的光线射到未被遮光板遮住的液面上时,射到遮光板边缘O的那条光线的入射角最小.
若线光源底端在A点时,通过望远镜刚好可以看到此线光源底端,设过O点液面的法线为OO1,则
∠AOO1=α                                                           ①
其中α为此液体到空气的全反射临界角,
由折射定律有:sinα=                                               ②
同理,若线光源顶端在B1点时,通过望远镜刚好可以看到此线光源顶端,则∠B1OO1=α.设此时线光源底端位于B点.由图中几何关系可得sinα=         ③
联立②③式得n=                                          ④
由题给条件可知:AB=8.0 cm,BB1=6.0 cm
代入④式得n=1.25.
举一反三
一台激光器,它的功率为P,如果它发射出的单色光在空气中的波长为λ.
(1)它在时间t内辐射的光能为__________,如果已知这束单色光在某介质中的传播速度为v,那么这束单色光从该介质射向真空发生全反射的临界角为__________.
(2)由于激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光,所以光导纤维中用激光作为信息高速传输的载体.要使射到粗细均匀的圆形光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面射出,而不会从侧壁“泄漏”出来,光导纤维所用材料的折射率至少应为多大?
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(8分) (1)机械波和电磁波都能传递能量,其中电磁波的能量随波的频率的增大而________;波的传播及其速度与介质有一定的关系,在真空中机械波是________传播的,电磁波是________传播的(填“能”、“不能”或“不确定”);在从空气进入水的过程中,机械波的传播速度将________,电磁波的传播速度将________.(填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)如图1所示复合光经过半圆形玻璃后分成a、b两束光,比较a、b两束光在玻璃砖中的传播速度va___vb;入射光线由AO转到BO,出射光线中________最先消失;若在该光消失时测得AO与BO间的夹角为α,则玻璃对该光的折射率为________.
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(8分)如图5所示是一个透明圆柱的横截面,其半径为R,折射率是,AB是一条直径.今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体.若一条入射光线经折射后恰经过B点,则这条入射光线到AB的距离是多少?
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(8分)20世纪80年代初,科学家发明了硅太阳能电池.如果在太空设立太阳能卫星电站,可24 h发电,且不受昼夜气候的影响.利用微波——电能转换装置,将电能转换成微波向地面发送,太阳能卫星电站的最佳位置在离地1100 km的赤道上空,此时微波定向性最好.飞机通过微波区不会发生意外,但微波对飞鸟是致命的.可在地面站附近装上保护网或驱逐音响,不让飞鸟通过.(地球半径R=6400 km)
(1)太阳能电池将实现哪种转换________.
A.光能—微波            B.光能—热能
C.光能—电能             D.电能—微波
(2)微波是________.
A.超声波                B.次声波
C.电磁波                D.机械波
(3)飞机外壳对微波的哪种作用,使飞机安全无恙________.
A.反射                   B.吸收                   C.干涉   D.衍射
(4)微波对飞鸟是致命的,这是因为微波的________.
A.电离作用                     B.穿透作用
C.生物电作用                   D.热效应
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(14分)如图所示,AOB是1/4圆柱玻璃砖的截面图,玻璃的折射率为.今有一束平行光线以450的入射角入射到玻璃砖的AO面,这些光线只有一部分能从AB面射出,并假设凡是射到OB面上的光线全部被吸收,也不考虑OA面的反射作用.试求圆柱AB面上能射出光线的面积占AB表面积的几分之几?
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