束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光线能从球面射出不考虑被半球的内表面反射后的光线.求:
图1从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值;距光轴R3的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离.
34.答案1BCE223R274R
解析1由图可以读出,波长为4m,A错误;由于周期大于05s,所以周期T=035s4
=23
s;波速
λv=T=6
ms,B
正确;频率
f=T1=15
Hz,C
正确;t=1
s
时,经过了
15
个周
期,x=1m处质点处于波谷,D错误;t=2s时,经过了3个周期,x=2m处质点处于平衡
位置,E正确.
2如图所示,从底面上A处射入的光线,在球面上发生折射时的入射角为i,当i等
f于全反射临界角ic时,对应入射光线到光轴的距离最大,设最大距离为li=ic①
设
是玻璃的折射率,由全反射临界角的定义有
si
ic=1②
由几何关系有si
i=Rl③联立①②③式并利用题给条件,得l=23R④设与光轴相距R3的光线在球面B点发生折射时的入射角和折射角分别为i1和r1,由折射定律有
si
i1=si
r1⑤
设折射光线与光轴的交点为C,在△OBC中,由正弦定理有
si
∠Csi
(180°-r1)
R=
OC
⑥
由几何关系有
∠C=r1-i1⑦
si
i1=13⑧
联立⑤⑥⑦⑧式及题给条件得
3(22+3)
OC=
5
R≈274R⑨
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