如圖所示，一束截面為圓形(半徑R＝1m)的平行紫光垂直射向一半徑也為R的玻璃半球的平面，經(jīng)折射后在屏幕S上形成一個(gè)圓形亮區(qū)。屏幕S至球心的距離為D＝(＋1)m，不考慮光的干涉和衍射，試問：

(1)若玻璃半球?qū)ψ仙獾恼凵渎蕿?i>n＝，請(qǐng)你求出圓形亮區(qū)的半徑。

(2)若將題干中紫光改為白光，在屏幕S上形成的圓形亮區(qū)的邊緣是什么顏色？


　(1)1m　(2)紫色

[解析]　(1)如圖，紫光剛要發(fā)生全反射時(shí)的臨界光線射在屏幕S上的E點(diǎn)，E點(diǎn)到亮區(qū)中心G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(shí)有：sinC＝

由幾何知識(shí)可知：

AB＝RsinC＝

OB＝RcosC＝R

BF＝ABtanC＝

GF＝D－(OB＋BF)＝D－，＝，

所以有：rm＝GE＝AB＝D－nR＝1m

(2)由于白色光中紫光的折射率最大，臨界角最小，故在屏幕S上形成的圓形亮區(qū)的邊緣應(yīng)是紫色光。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，MN是紙面內(nèi)的一條直線，其所在空間只充滿與紙面平行的勻強(qiáng)電場或只充滿與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場的單一場區(qū)(場區(qū)都足夠大)，現(xiàn)有一重力不計(jì)的帶電粒子從MN上的O點(diǎn)以水平初速度v0沿紙面射入場區(qū)，下列判斷正確的是(　　)

A．如果粒子回到MN上時(shí)速率不變，則該空間存在的一定是磁場

B．如果粒子回到MN上時(shí)速率增大，則該空間存在的一定是電場

C．若只增大水平初速度v0，發(fā)現(xiàn)粒子再回到MN上時(shí)速度方向與增大前相同，則該空間存在的一定是磁場

D．若只增大水平初速度v0，發(fā)現(xiàn)粒子再回到MN所用的時(shí)間發(fā)生變化，則該空間存在的一定是電場

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科目：高中物理 來源： 題型：


 (1)用多用電表歐姆擋粗略測量某元件的電阻，選用×1擋，測量結(jié)果如圖所示，則測得的電阻為________；

(2)為描繪該元件的U－I圖線。提供了如下器材：

A．電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻約0.9Ω)

B．電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ)

C．滑動(dòng)變阻器R1(10Ω，2A)

D．滑動(dòng)變阻器R2(1 000Ω，1A)

E．電源E(電動(dòng)勢6V，內(nèi)阻約0.1Ω)

F．開關(guān)S及導(dǎo)線若干

①實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇________(填寫器材序號(hào)即可)，以保證實(shí)驗(yàn)過程中調(diào)節(jié)方便；

②設(shè)計(jì)合適電路，在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；

③如圖中Ⅰ、Ⅱ圖線，一條為元件真實(shí)的U－I圖線，另一條是本次實(shí)驗(yàn)中測得的U－I圖線，其中______是本次實(shí)驗(yàn)中測得的圖線。

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科目：高中物理 來源： 題型：


一種海浪發(fā)電機(jī)的氣室如圖所示。工作時(shí)，活塞隨海浪上升或下降，改變氣室中空氣的壓強(qiáng)，從而驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣閥門和出氣閥門打開或關(guān)閉。氣室先后經(jīng)歷吸入、壓縮和排出空氣的過程，推動(dòng)出氣口處的裝置發(fā)電。氣室中的空氣可視為理想氣體。

(1)下列對(duì)理想氣體的理解，正確的有________。

A．理想氣體實(shí)際上并不存在，只是一種理想模型

B．只要?dú)怏w壓強(qiáng)不是很高就可視為理想氣體

C．一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能與溫度、體積都有關(guān)

D．在任何溫度、任何壓強(qiáng)下，理想氣體都遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律

(2)壓縮過程中，兩個(gè)閥門均關(guān)閉。若此過程中，氣室中的氣體與外界無熱量交換，內(nèi)能增加了3.4×104J，則該氣體的分子平均動(dòng)能________(選填“增大”、“減小”或“不變”)，活塞對(duì)該氣體所做的功________(選填“大于”、“小于”或“等于”)3.4×104J。

(3)上述過程中，氣體剛被壓縮時(shí)的溫度為27℃，體積為0.224m3，壓強(qiáng)為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。已知1mol氣體在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、0℃時(shí)的體積為22.4L，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023mol－1。計(jì)算此時(shí)氣室中氣體的分子數(shù)。(計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

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關(guān)于機(jī)械波和光波，下列說法正確的是(　　)

A．泊松亮斑是一種光的衍射現(xiàn)象，機(jī)械波也可能發(fā)生

B．用白光做楊氏雙縫干涉和薄膜干涉原理相近，均可看到間距相等的彩色條紋

C．聲波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度等于聲波的傳播速度

D．地震波中同時(shí)含有橫波和縱波，縱波具有更大的破壞作用

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示是氫原子的能級(jí)圖，大量處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，一共可以輻射出6種不同頻率的光子，其中巴耳末系是指氫原子由高能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)釋放的光子，則(　　)

A．6種光子中波長最長的是n＝4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的

B．6種光子中有2種屬于巴耳末系

C．使n＝4能級(jí)的氫原子電離至少要0.85eV的能量

D．若從n＝2能級(jí)躍遷到基態(tài)釋放的光子能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，則從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)釋放的光子也一定能使該板發(fā)生光電效應(yīng)

E．在6種光子中，從n＝4能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)釋放的光子康普頓效應(yīng)最明顯

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，在水平地面上有兩物塊甲和乙，它們的質(zhì)量分別為2m、m，甲與地面間無摩擦，乙與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ�，F(xiàn)讓甲物塊以速度v0向著靜止的乙運(yùn)動(dòng)并發(fā)生正碰，試求：

(1)甲與乙第一次碰撞過程中系統(tǒng)的最小動(dòng)能；

(2)若甲在乙剛停下來時(shí)恰好與乙發(fā)生第二次碰撞，則在第一次碰撞中系統(tǒng)損失了多少機(jī)械能？

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如圖，燈泡D與電動(dòng)機(jī)M串聯(lián)在一個(gè)穩(wěn)壓電源上，電源的輸出電壓為U＝20V，燈泡D的電阻為RD＝6Ω，電動(dòng)機(jī)M線圈的電阻為RM＝2Ω，與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)的理想電壓表讀數(shù)為UM＝14V。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸的摩擦可忽略，求：

⑴通過燈泡的電流I

⑵電動(dòng)機(jī)M線圈的發(fā)熱功率PQ

⑶電動(dòng)機(jī)M輸出的機(jī)械功率P機(jī)

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科目：高中物理 來源： 題型：


絕熱容器經(jīng)一閥門與另一容積比的容積大得很多的絕熱容器相連。開始時(shí)閥門關(guān)閉，兩容器中盛有同種理想氣體，溫度均為30℃，中氣體的壓強(qiáng)為中的2倍�，F(xiàn)將閥門緩慢打開，直至壓強(qiáng)相等時(shí)關(guān)閉。問此時(shí)容器中氣體的溫度為多少？假設(shè)在打開到關(guān)閉閥門的過程中處在中的氣體與處在中的氣體之間無熱交換．已知每摩爾該氣體的內(nèi)能為，式中為普適氣體恒量，是熱力學(xué)溫度．

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