如圖3－22所示，ABC為一透明材料做成的柱形光學元件的橫截面，該種材料折射率n＝2，AC為一半徑為R的圓弧，D為圓弧面圓心，ABCD構(gòu)成正方形，在D處有一點光源。若只考慮首次從圓弧AC直接射向AB、BC的光線，從點光源射入圓弧AC的光中，有一部分不能從AB、BC面直接射出，求這部分光照射圓弧AC的弧長。

圖3－22


解析：設(shè)該種材料的臨界角為C，則：

sin C＝1/n，

解得C＝30°。

如圖所示，若沿DE方向射到AB面上的光線剛好發(fā)生全反射，則：∠ADF＝30°。

同理，若沿DG方向射入的光線剛好在BC面上發(fā)生全反射，則：∠CDG＝30°。

因此∠FDH＝30°。據(jù)幾何關(guān)系可得：弧長FH＝×2πR，

解得：弧長FH＝πR/6。

答案：πR/6


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：


探究能力是物理學研究的重要能力之一，有同學通過設(shè)計實驗探究繞軸轉(zhuǎn)動而具有的轉(zhuǎn)動動能與哪些因素有關(guān)。他以圓形砂輪為研究對象，研究其轉(zhuǎn)動動能與質(zhì)量、半徑、角速度的具體關(guān)系。砂輪由動力帶動勻速旋轉(zhuǎn)測得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動力，用一把彈性尺子與砂輪接觸使砂輪慢慢停下，設(shè)尺子與砂輪間的摩擦力大小恒為牛頓（不計轉(zhuǎn)軸與砂輪的摩擦），分別取不同質(zhì)量、不同半徑的砂輪，使其以不同的角速度旋轉(zhuǎn)進行實驗，得到數(shù)據(jù)如下表所示：

（1）由上述數(shù)據(jù)推導出轉(zhuǎn)動動能Ek與質(zhì)量m、角速度ω、半徑r的關(guān)系式為     （比例系數(shù)用k表示）。 

（2）以上實驗運用了物理學中的一個重要的實驗方法是          。

半徑r/cm

質(zhì)量m/kg

角速度ω(rad/s)

圈數(shù)

轉(zhuǎn)動動能Ek/J

4

1

2

8

4

1

3

18

4

1

4

32

4

2

2

16

4

3

2

24

4

4

2

32

8

1

2

16

12

1

2

24

16

1

2

32

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如圖所示，是物體做簡諧運動的x－t圖象，以下說法不正確的是

     A．物體振幅在－2cm到2cm之間變化

     B．1s末物體速度方向沿x軸負方向

     C．1．5s時物體的位移最大加速度最大

     D．2s末物體的速度最大，動能最大

  

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示是一列簡諧橫波上A、B兩點的振動圖像，A、B兩點相距8m。求：

     （1）這列波可能的波長

     （2）這列波可能的波速

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


固定的半圓形玻璃磚的橫截面如圖3－18，O點為圓心，OO′為直徑MN的垂線。足夠大的光屏PQ緊靠玻璃磚右側(cè)且垂直于MN。由A、B兩種單色光組成的一束光沿半徑方向射向O點，入射光線與OO′夾角θ較小時，光屏NQ區(qū)域出現(xiàn)兩個光斑，逐漸增大θ角，當θ＝α時，光屏NQ區(qū)域A光的光斑消失，繼續(xù)增大θ角，當θ＝β時，光屏NQ區(qū)域B光的光斑消失，則________。

圖3－18

A．玻璃磚對A光的折射率比對B光的大

B．A光在玻璃磚中傳播速度比B光的大

C．α＜θ＜β時，光屏上只有1個光斑

D．β＜θ＜時，光屏上只有1個光斑

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據(jù)報道，歐洲大型強子對撞機開足馬力可以把粒子加速到光速的99.9%，單束粒子能量可達到7萬億電子伏特。下列說法正確的是________。

A．如果繼續(xù)對粒子加速，粒子速度可以達到光速

B．如果繼續(xù)對粒子加速，粒子速度可能超過光速

C．粒子高速運動時質(zhì)量大于靜止時的質(zhì)量

D．粒子高速運動時質(zhì)量小于靜止時的質(zhì)量

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科目：高中物理 來源： 題型：


下列有關(guān)對光的認識正確的是________。

A．光在同一介質(zhì)中沿直線傳播

B．海市蜃樓是全反射的結(jié)果

C．用光導纖維束傳送圖像信息，這是光的衍射的應(yīng)用

D．太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜，這是光折射的結(jié)果

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖1－13，光滑水平地面上有三個物塊A、B和C，它們具有相同的質(zhì)量，且位于同一直線上。開始時，三個物塊均靜止。先讓A以一定速度與B碰撞，碰后它們粘在一起，然后又一起與C碰撞并粘在一起。求前后兩次碰撞中損失的動能之比。

圖1－13

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如圖，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個小球a、b和c的運動軌跡，其中b和c是從同一點拋出的，不計空氣阻力，則

A：a的飛行時間比b的長 

B：b和c的飛行時間相同

C：a的水平速度比b的小 

D：b的初速度比c的大

 


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