在折射率为n、厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源S,从S发出的光线SA以入射角θ入射到玻璃板上表面,经过玻璃板后从下表面射出,如图19-2-13所示.若沿此光线传播的光从光源到玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中的传播时间相等,点光源S到玻璃板上表面的垂直距离l应是多少?
如图19-2-9所示,一束平行光以30°的入射角从玻璃射向空气中,折射角为45°,求:
(1)玻璃的折射率;
(2)光在玻璃中的传播速度.
图19-2-9
一半圆形玻璃砖,玻璃的折射率为,AB为其直径,长度为D,O为圆心.一束宽度恰等于玻璃砖半径的单色平行光束垂直于AB从空气射入玻璃砖,其中心光线P通过O点,如图19-2-17所示.M、N为光束边界光线.则M、N射出玻璃砖后的相交点距O点的距离为多少?
图19-2-17
在折射率为n、厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源S,从S发出的光线SA以角度θ入射到玻璃板上表面,经过玻璃板后从下表面射出,如下图所示.若沿此光线传播的光从光源到玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中的传播时间相等,点光源S到玻璃板上表面的垂直距离L应是多少?
一束光线射到一个玻璃球上,如图19-2-10所示,该玻璃圆球的折射率是,光线的入射角是60°.求该束光线射入玻璃球后第一次从玻璃球射出的方向.
图19-2-10
在广口瓶内盛满水,像图19-2-16那样把直尺AB紧挨着广口瓶的C点竖直插入瓶内,这时在直尺对面的P点观察水面,能同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像.若看到的直尺水下部分最低点的刻度S1以及跟这个刻度相重合的水上部分的刻度S2的像S2′,已知:S1的位置坐标为4 cm,S0的位置坐标为20 cm,S2的位置坐标为29 cm,广口瓶直径d为12 cm,根据以上数据,求出水的折射率.
图19-2-16
光线以入射角i从空气射向折射率n=的透明介质表面,如图19-2-14.
图19-2-14
(1)当入射角i=45°时,求反射光线与折射光线的夹角θ.
(2)当入射角i为何值时,反射光线与折射光线间的夹角θ=90°?
用折射率为n的透明物质做成内、外半径分别为a、b的空心球,如图所示,球的内表面涂有能完全吸收光的物质.则当一平行光射向此球时,球吸收的光束的横截面积多大(指光束进入空心球前的横截面积)?
如图14-1-22所示,巡查员站立于一空的贮液池边,检查池角处出液口的安全情况.已知池宽为L,照明灯到池底的距离为H.若保持照明光束方向不变,向贮液池中注入某种液体,当液面高为时,池底的光斑距离出液口
图14-1-22
(1)试求当液面高为时,池底的光斑到出液口的距离x.
(2)控制出液口缓慢地排出液体,使液面以vh的速率匀速下降,试求池底的光斑移动的速率vx.
如图14-7所示,置于空气中的一个不透明容器内盛满某种透明液体.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.
图14-7
如图13-10所示为一块平行玻璃砖,光从空气沿AO方向射向玻璃砖的上表面,通过玻璃砖后沿O′B方向传播.
图13-10
(1)证明AO∥O′B;
(2)若玻璃砖的折射率为n,厚度为d,光线AO的入射角为i,求光线通过玻璃后平移的距离.
.如图13-11所示,ABCD是折射率n=1.5,截面为矩形的均匀玻璃砖,一束平行光从空气入射到AB面上然后折射向BC面时,那么:(1)若AB面长度为L,要使所有入射光都能折射到BC面时,BC面最少应是多少?(2)这些折射光线能否从BC面射出?如果不能从BC面射出,需改变什么条件才能使折射光线从BC面射出?
图13-11
雨过天晴,人们常看到天空中出现彩虹,它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象.在说明这个现象时,需要分析光线射入水珠后的光路.一细束光线射入水珠,水珠可视为一个半径为R的球,球心O到入射光线的垂直距离为d.水的折射率为n.
图14-2-15
(1)在图14-2-15上画出该束光线射入水珠上经一次反射后又从水珠中射出的光路图;
(2)求这束光线从射向水珠到射出水珠每一次偏转的角度.