如图所示,临界角C为45°的液面上有一点光源S发出一束光垂直入射到水平放置于液体中且距液面为d的平面镜M上,当平面镜M绕垂直过中心O的轴以角速度ω做逆时针匀速转
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如图所示,临界角C为45°的液面上有一点光源S发出一束光垂直入射到水平放置于液体中且距液面为d的平面镜M上,当平面镜M绕垂直过中心O的轴以角速度ω做逆时针匀速转
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,临界角C为45°的液面上有一点光源S发出一束光垂直入射到水平放置于液体中且距液面为d的平面镜M上,当平面镜M绕垂直过中心O的轴以角速度ω做逆时针匀速转动时,观察者发现水面上有一光斑掠过,则观察者们观察到的光斑在水面上掠过的最大速度为多少?
答案
设平面镜转过θ角时,光线反射到水面上的P点,光斑速度为V,由图可知:
且
V=
V
⊥
cos2θ
,而 V
⊥
=L•2ω=
d
cos2θ
•2ω
故
V=
2ωd
cos
2
2θ
,
液体的临界角为C,当2θ=C=45°时,V达到最大速度V
max
,
即
V
max
=
2ωd
cos
2
C
=4ωd
答:察者们观察到的光斑在水面上掠过的最大速度为4ωd.
举一反三
“B超”可用于探测人体内脏的病变状况.如图是超声波从肝脏表面入射,经折射与反射,最后从肝脏表面射出的示意图.超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似,可表述为
sin
θ
1
sin
θ
2
=
v
1
v
2
(式中θ
1
是入射角,θ
2
是折射角,ν
1
,ν
2
为别是超声波在肝外和肝内的传播速度),超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同.已知ν
2
=0.9v
1
,入射点与出射点之间的距离是d,入射角为i,肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行,则肿瘤离肝脏表面的深度h为( )
A.
9dsini
100-81
sin
2
i
B.
d
81-100
sin
2
i
100sini
C.
d
81-100
sin
2
i
20sini
D.
d
100-81
sin
2
i
18sini
题型:浙江
难度:
|
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一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入,穿过玻璃砖从下表面射出,已知该玻璃对红光的折射率为1.5,设红光与蓝光穿过玻璃砖所需时间分别为t
1
和t
2
,则在θ逐渐由0°增大到90°的过程中( )
A.t
1
始终大于t
2
B.t
1
始终小于t
2
C.t
1
先大于后小于t
2
D.t
1
先小于后大于t
2
题型:浙江
难度:
|
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夏日晚上,小明去游泳池游泳,他站在池边发现对岸标杆上有一灯A,水下池壁上有一彩灯B,如图所示,(B灯在图中未画出)他调整自己到岸边的距离,直到发现A灯经水面反射所成的像与B灯经水面折射后所成的像重合此时人到对岸距离L=10m,A灯距水面高为0.5m,人眼E距水面高为2m,水的折射率为4/3
(1)画出小明看到A、B灯的像重合时的光路图
(2)求B灯在水面下的深度.
题型:潍坊二模
难度:
|
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如图所示.用折射宰
n=
2
的玻璃做成一个外径为R的半球形空心球壳.一束与O′O平行的平行光射向此半球的外表面,若让一个半径为
2
2
R
的圆形遮光板的圆心过O′O轴,并且垂直该轴放置则球壳内部恰好没有光线射入,问:
(1)临界光线射人球壳时的折射角r为多大?
(2)球壳的内径R′为多少?
题型:临沂一模
难度:
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一束含有红色和紫色两种频率的复色光斜射到平行玻璃砖上,下图中画出了出射光线的方向,其中可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
题型:南通二模
难度:
|
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