7.在一次測定玻璃的折射率的實驗中,采用了如下方法:
將一塊半圓形玻璃磚放在水平面上(如圖所示),用一束光線垂直于玻璃磚直徑平面射入圓心O,以O(shè)為轉(zhuǎn)軸在水平面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動半圓形玻璃磚,當剛轉(zhuǎn)過θ角時,觀察者在玻璃磚平面一側(cè)恰好看不到出射光線,這樣就可以知道該玻璃磚的折射率n的大小,那么上述測定方法主要是利用了全反射的原理,該玻璃的折射率n=$\frac{1}{sinθ}$.

分析 由題,將玻璃磚緩慢轉(zhuǎn)過θ角時,觀察者在玻璃磚平面一側(cè)恰看不到出射光線,說明光線在玻璃磚平面發(fā)生了全反射,此時的入射角恰好等于臨界角,由折射定律公式求出該玻璃磚的折射率.

解答 解:據(jù)題意,將玻璃磚緩慢轉(zhuǎn)過θ角時,觀察者在玻璃磚平面一側(cè)恰看不到出射光線,說明光線在玻璃磚平面發(fā)生了全反射,此時的入射角恰好等于臨界角,即有i=C=θ.
根據(jù)臨界角公式sinC=$\frac{1}{n}$,解得:n=$\frac{1}{sinC}$=$\frac{1}{sinθ}$.
故答案為:全反射,$\frac{1}{sinθ}$.

點評 本題考查全反射的條件及臨界角公式,并提供了利用全反射測定玻璃磚折射率的方法.

練習冊系列答案
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14.某物體做自由落體運動,則下列結(jié)論中正確的是( 。
A.第ts末速度比第(t-1)s末速度大5m/s
B.前ts內(nèi)的平均速度比前(t-1)s內(nèi)的平均速度大10m/s
C.第ts內(nèi)的平均速度比第(t-1)s內(nèi)的平均速度大5m/s
D.第ts內(nèi)下落的高度比第(t-1)s內(nèi)下落的高度大10m

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15.如圖所示,一電子沿等量同種點電荷的中垂線由某點A向O點運動,則電子所受等量同種點電荷的電場力的大小和方向可能變化情況是( 。
A.先變大后變小,方向由A指向OB.先變小后變大,方向由O指向A
C.一直變小,方向由A指向OD.一直變大,方向由O指向A

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12.如圖所示,兩個木塊A、B疊放在水平桌面上,用水平力F1=12N向右拉木塊A,同時用水平力F2=8N向左拉木塊B,兩個木塊都靜止不動.試求木塊A、B所受的靜摩擦力.

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2.如圖所示,兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播,兩波源分別位于x=-0.2m和x=1.2m處,傳播速度均為v0=0.2m/s,振幅均為A=2cm.圖示為t=0時刻兩列波的圖象(傳播方向如圖所示);此刻平衡位置處于x=0.2m和x=0.8m的P、Q兩質(zhì)點剛開始振動.質(zhì)點M的平衡位置處于x=0.5m處,則下列判斷正確的是( 。
A.質(zhì)點P、Q的起振方向都沿y軸負方向
B.t=1.5s時刻,質(zhì)點P、Q都運動到M點
C.t=1.5s刻之前,質(zhì)點M始終處于靜止狀態(tài)
D.t=2.5s時M點處于平衡位置向y軸負方向運動
E.M點開始振動后做振幅為4cm,周期為2s的簡諧運動

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12.“測定玻璃的折射率”實驗中,在玻璃磚的一側(cè)豎直插兩個大頭針A、B,在另一側(cè)再豎直插兩個大頭針C、D.在插入第四個大頭針D時,要使它擋住C和A、B的像.
如圖是在白紙上留下的實驗痕跡,其中直線a、a′是描在紙上的玻璃磚的兩個邊.根據(jù)該圖可算得玻璃的折射率n=1.7.(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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19.如圖所示,在0≤x≤b、0≤y≤a的長方形區(qū)域中有一磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場,磁場的方向垂直于xOy平面向外.O處有一個粒子源,在某時刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,它們的速度大小相同,速度方向均在xOy平面內(nèi)的第一象限內(nèi)(包括ox、oy軸).若粒子在磁場中做圓周運動的周期為T,最先從磁場上邊界飛出的粒子經(jīng)歷的時間為$\frac{T}{12}$,最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時間為$\frac{T}{4}$.不計粒子的重力及粒子間的相互作用,則
(1)粒子的入磁場的速度大小為多少?
(2)求長方形區(qū)域的邊長滿足關(guān)系.

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16.如圖所示,某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率.在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線,并讓入射光線過圓心O,在玻璃磚(圖中實線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3,使P3擋住P1、P2的像,連接O P3.圖中MN為分界面,虛線半圓與玻璃磚對稱,B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點,AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點.
(1)設(shè)AB的長度為a,AO的長度為b,CD的長度為m,DO的長度為n,為較方便地表示出玻璃磚的折射率,需用刻度尺測量a和m,則玻璃磚的折射率可表示為$\frac{a}{m}$.
(2)該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時針轉(zhuǎn)過一小角度,由此測得玻璃磚的折射率將偏大(填“偏大”、“偏小”或“不變”).

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17.用如圖所示的淺色水平傳送帶AB和斜面BC將貨物運送到斜面的頂端.AB距離L=11m,傳送帶始終以v=12m/s勻速順時針運行.傳送帶B端靠近傾角θ=37°的斜面底端,斜面底端與傳送帶的B端之間有一段長度可以不計的小圓。贏、C處各有一個機器人,A處機器人每隔t=1.0s將一個質(zhì)量m=10kg、底部有碳粉的貨物箱(可視為質(zhì)點)輕放在傳送帶A端,貨物箱經(jīng)傳送帶和斜面后到達斜面頂端的C點時速度恰好為零,C點處機器人立刻將貨物箱搬走.已知斜面BC的長度s=5.0m,傳送帶與貨物箱之間的動摩擦因數(shù)μ0=0.55,貨物箱由傳送帶的右端到斜面底端的過程中速度大小損失原來的$\frac{1}{11}$,不計傳送帶輪的大小,g=10m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
(1)斜面與貨物箱之間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)如果C點處的機器人操作失誤,未能將第一個到達C點的貨物箱搬走而造成與第二個貨物箱在斜面上相撞.求兩個貨物箱在斜面上相撞的位置到C點的距離; (本問結(jié)果可以用根式表示)
(3)從第一個貨物箱放上傳送帶A端開始計時,在t0=2s的時間內(nèi),貨物箱在傳送帶上留下的痕跡長度.

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