如图所示,MN是一条通过透明球体球心的直线,在真空中波长为λ0=600nm的单*细光束AB平行于MN*向球体,...
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问题详情:
如图所示,MN是一条通过透明球体球心的直线,在真空中波长为λ0=600nm的单*细光束AB平行于MN*向球体,B为入*点,若出*光线CD与MN的交点P到球心O的距离是球半径的倍,且与MN所成的夹角α=30°.求:
①透明体的折*率n;
②此单*光在透明球体中的波长λ.
【回答】
考点:光的折*定律;折*率及其测定.
专题:光的折*专题.
分析:①连接OB、BC,在B点光线的入*角、折*角分别标为i、r,作出光路图,根据几何关系求出入*角与折*角,根据折*定律求解折*率n.
②根据波速、波长、频率的关系即可求得此单*光在透明球体中的波长.
解答: 解:①连接OB、BC,在B点光线的入*角、折*角分别标为i、r,如图所示.
在△OCP中:有 =
据题:OP=OC,α=30°
解得∠OCP=135°(45°值舍去)
进而可得:∠COP=15°
由折*率定义:在B点有:n=
在C点有:n=
又∠BCO=r
所以,i=45°
又:∠BOC=180°﹣i﹣∠COP=120°
故:r=30°
因此,透明体的折*率
n===
②n===
代入数据解得:λ=424nm
答:①透明体的折*率n为;
②此单*光在透明球体中的波长λ为424nm.
点评:本题是较为复杂的几何光学问题,其基础是作出光路图,根据几何知识确定入*角与折*角,根据折*定律求解,折*过程中频率不变.
知识点:光的折*
题型:计算题
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