知某红宝石激光器发出的激光由空气斜射到折射率的博膜表面,入射时与薄膜表面成角,如图所示。已知真空中的光速c=3.0×108m/s。
①求从O点射入薄膜中的光的折射角及速率;
②一般认为激光器发出的是频率为ν的“单色光”。实际上它的頻率并不是真正单一的。激光烦率ν是它的中心频率,它所包含的率范围是△ν(也称频率宽度)。如图。单色光照射到薄膜表面a,一部分光从前表面反射回来(这部分光称为甲光),其余的光进人薄膜内部,其中的一小部分光从薄膜后表面b反射回来,再从前表面折射出(这部分光称为乙光),甲、乙这两部分光相過叠加而发生干涉,称为薄膜干涉,乙光与甲光相比,要在薄膜中多传播一小段时间△t。理论和实践都证明,能观察到明显稳定的干涉现象的条件是:△t的最大值△tm与△ν的乘积近似等于1,即只有满足△tm・△ν≈1才会观察到明显稳定的干涉现象。若该激光频率ν=4.32×1014Hz,它的频率宽度△ν=8.0×109Hz。试估算在如图所示的情况下,能观察到明显稳定干涉现象的薄膜的最大厚度dm。
高三物理解答题中等难度题
知某红宝石激光器发出的激光由空气斜射到折射率的博膜表面,入射时与薄膜表面成角,如图所示。已知真空中的光速c=3.0×108m/s。
①求从O点射入薄膜中的光的折射角及速率;
②一般认为激光器发出的是频率为ν的“单色光”。实际上它的頻率并不是真正单一的。激光烦率ν是它的中心频率,它所包含的率范围是△ν(也称频率宽度)。如图。单色光照射到薄膜表面a,一部分光从前表面反射回来(这部分光称为甲光),其余的光进人薄膜内部,其中的一小部分光从薄膜后表面b反射回来,再从前表面折射出(这部分光称为乙光),甲、乙这两部分光相過叠加而发生干涉,称为薄膜干涉,乙光与甲光相比,要在薄膜中多传播一小段时间△t。理论和实践都证明,能观察到明显稳定的干涉现象的条件是:△t的最大值△tm与△ν的乘积近似等于1,即只有满足△tm・△ν≈1才会观察到明显稳定的干涉现象。若该激光频率ν=4.32×1014Hz,它的频率宽度△ν=8.0×109Hz。试估算在如图所示的情况下,能观察到明显稳定干涉现象的薄膜的最大厚度dm。
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如图3所示,真空中一半径为尺、质量分布均匀的玻璃球,频率一定的细激光束在真空中沿直线AB传播,于玻璃球表面的B点经折射进入小球,并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中,已知,玻璃球对该激光的折射率为,c为光在真空中的传播速度,则下列说法中正确的是( )
A.激光束在B点的入射角
B.此激光束在玻璃中穿越的时间为
C.一个光子在穿过玻璃球的过程中能量逐渐变小
D.改变人射角的大小,细激光束可能在球表面B处发生全反射
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一台激光器发光功率为P0,发出的激光在真空中波长为,真空中的光速为,普朗克常量为,则每一个光子的能量为;该激光器在时间内辐射的光子数为。
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如图所示,真空中有一个半径为R、质量分布均匀的玻璃球,一细激光束在真空中沿直线BC传播,并与玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球,在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中,已知,激光束的入射角为,则下列说法中正确的是
A. 玻璃球对该激光的折射率为
B. 该激光在玻璃中的波长是在真空中波长的倍
C. 该激光束的光子在玻璃球中的能量小于在真空中的能量
D. 改变入射角,该激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射
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如图所示,真空中有一个半径为R=0.1m、质量分布均匀的玻璃球,一细激光束在真空中沿直线BC传播,在玻璃球表面的C点经折射进入小球,并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中.已知∠COD=120°,玻璃球对该激光束的折射率为,求:
①此激光束进入玻璃时的入射角α;
②此激光束穿越玻璃球的时间.
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如图所示,真空中一半径为R、质量分布均匀的玻璃球,频率一定的细激光束在真空中沿直线AB传播,于玻璃球表面的B点经折射进入玻璃球,并在玻璃表面的D点又以折射进入真空中,已知∠B0D=1200,玻璃球对该激光束的折射率为,光在真空中的传播速度为C。求:
(1)激光束在B点的入射角
(2)激光束在玻璃球中穿越的时间
(3)试分析改变入射角,光线能在射出玻璃球的表面时发生全反射吗?
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通过测定白酒的折射率,可以确定白酒的纯度和鉴定白酒的质量。如图所示,某同学用底面为平面镜的玻璃容器(厚度不计)测定某白酒的折射率,在容器内部左侧竖直固定刻度尺,测出容器的深度为4cm,然后在容器中倒满白酒,用激光笔斜向照射白酒表面,当激光束与白酒表面的夹角为45°时,发现在刻度尺上出现两个光点B、C,测出BC之间的距离为6cm,已知空气中光速为c=3×108m/s,结果可带根号,求:
(1)这种白酒的折射率;
(2)照到C点的光线在白酒中运动的时间。
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