Question

 模塊3-4試題

  （I）一列沿x軸正向傳播的橫波在某時刻的波形圖如圖甲所示。a、b、c、d為介質中沿波的傳播方向上四個質點的平衡位置，若從該時刻開始計時，則圖乙是下面哪個質點經過個周期后的振動圖象：  （    ）

    A．a處質點   B．b處質點      C．c處質點      D．d處質點

  

（II）如圖所示，用折射率的玻璃做成內徑為R、外徑為的半球形空心球殼，一束平行光射向此半球的外表面，與中心對稱軸平行，試求：

     （1）球殼內部有光線射出的區域；

      （2）要使球殼內部沒有光線射出，至少用多大的遮光板，如何放置才行? 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

 （I）B

（II）（1）設光線射入外球面，沿ab方向射向內球面，

剛好發生全反射，則

∴ （2分）

在中，，

∴  （2分） ，  

即 （1分），則 （1分）

又 ，由    （2分） ，得

∴ （1分）

即 （1分）

當射向外球面的入射光線的入射角小于時，

這些光線都會射出內球面．因此，以為中心線，上、下（左、右）

各的圓錐球殼內有光線射出．

  （2）由圖中可知，，

所以，至少用一個半徑為R的遮光板，圓心過軸并垂直該軸放置，

才可以擋住射出球殼的全部光線，這時球殼內部將沒有光線射出．