形表面垂直射入,从部分柱面有光线射出。球该部分柱面的面积S。
解析:半圆柱体的横截面如图所示,OO为半径。设从A点入射的光线在B点处恰好解析满足全反射条件,由折射定律有
si
θ1
式中,θ为全反射临界角。由几何关系得
∠OOBθ
②
S2RL∠OOB③
代入题所给条件得
S
π
3
RL
④
评分参考:本题5分。①式2分,②③④式各1分。(09年海南物理)19.模块35试题(I)分)已知:功率为100W灯泡消耗的电能的5转化为所发出的可见光的能量,(5光速c30×10ms,普朗克常量h663×10
834
Js,假定所发出的可见光的波长都是
560
m,计算灯泡每秒内发出的光子数。解析:(I)一波长为λ光子能量为解析
Ey
hc
λ
设灯泡每秒内发出的光子数为
,灯泡电功率为P,则
kPEkPλhc
式中,k5是灯泡的发光效率。联立①②式得
代入题给数据得
14×1019s1
评分参考:本题5分。①②式各2分:④式1分,没写s的,同样给这1分。
1
f(09年宁夏卷)35.[物理选修34](2)(10分)一棱镜的截面为直角三角形ABC,∠A30o,斜边AB=a。棱镜材料的折射率为
。在此截面所在的平面内,
一条光线以45o的入射角从AC边的中点M射入棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原来路返回的情况)。解析:解析设入射角为i,折射角为r,由折射定律得
si
i
si
r
由已知条件及①式得
①
r300
②
如果入射光线在法线的右侧,光路图如图1所示。设出射点为F,由几何关系可得
3AFa8
即出射点在AB边上离A点a的位置。
③
38
如果入射光线在法线的左侧,光路图如图2所示。设折射光线与AB的交点为D。由几何关系可知,在D点的入射角
θ600
设全发射的临界角为θc,则
④
si
θc
1
⑤
由⑤和已知条件得
θc450
⑥
因此,光在D点全反射。设此光线的出射点为E,由几何关系得∠DEB90
0
BDa2AFBEBDsi
300
联立③⑦⑧式得
⑦⑧
f1BEa8
⑨
即出射点在BC边上离B点a的位置。
18
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