光從液面到空氣時(shí)的臨界角C為45°，如圖3-16所示，液面上有一點(diǎn)光源S發(fā)出一束光垂直入射到水平放置于液體中且到液面的距離為d的平面鏡M上，當(dāng)平面鏡M繞垂直過(guò)中心O的軸以角速度做逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，觀察者發(fā)現(xiàn)水面上有一光斑掠過(guò)，則觀察者們觀察到的光斑的光斑在水面上掠過(guò)的最大速度為多少？


解析:

本題涉及平面鏡的反射及全反射現(xiàn)象，需綜合運(yùn)用反射定律、速度的合成與分解、線速度與角速度的關(guān)系等知識(shí)求解，確定光斑掠移速度的極值點(diǎn)及其與平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)角速度間的關(guān)系，是求解本例的關(guān)鍵。

設(shè)平面鏡轉(zhuǎn)過(guò)角時(shí)，光線反射到水面上的P點(diǎn)，光斑速度為，如圖3-17可知：，而：


故：，，而光從液體到空氣的臨界角為C，所以當(dāng)時(shí)達(dá)到最大值，即：

  

練習(xí)冊(cè)系列答案
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精英家教網(wǎng)某同學(xué)做“測(cè)定玻璃折射率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，完成光路圖后，由于沒(méi)有量角器，借助圓規(guī)以O(shè)為圓心畫圓，分別交入射光線于A點(diǎn)，交OO′連線延長(zhǎng)線于C點(diǎn)．分別過(guò)A點(diǎn)、C點(diǎn)作法線
NN′的垂線AB、CD交NN′于B點(diǎn)、D點(diǎn)，用刻度尺量得AB=l0cm，CD=6cm，求：
①玻璃的折射率n；
②光從這種玻璃進(jìn)入空氣時(shí)的臨界角多大．

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     ①玻璃的折射率n；

     ②光從這種玻璃進(jìn)入空氣時(shí)的臨界角多大．

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如圖所示，一束光線從空氣射入某介質(zhì)，入射光線與反射光線夾角為90°，折射光線與入射光線延長(zhǎng)線間夾角θ為15°，

求：(1)該介質(zhì)的折射率？
(2)光在該介質(zhì)中傳播的速度？
(3)當(dāng)光從介質(zhì)射入空氣時(shí)的臨界角？

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如圖所示，一束光線從空氣射入某介質(zhì)，入射光線與反射光線夾角為90°，折射光線與入射光線延長(zhǎng)線間夾角θ為15°，

求：(1)該介質(zhì)的折射率？

(2)光在該介質(zhì)中傳播的速度？

(3)當(dāng)光從介質(zhì)射入空氣時(shí)的臨界角？

 

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