如图8-2-14所示,圆柱形气缸倒置在水平粗糙地面上,气缸内被活塞封闭有一定质量的空气,气缸质量为M="10" kg,缸壁厚度不计,活塞质量m="5.0" kg,其圆面积S="50" cm2,与缸壁摩擦不计.在缸内气体温度为27 ℃时,活塞刚好与地面接触并对地面无压力.现设法使缸内气体温度升高,问当缸内气体温度升高到多少摄氏度时,气缸对地面恰好无压力?(大气压强p0=105 Pa,g取10 m/s2)
图8-2-14
半径为R的玻璃半圆柱体,横截面积如图4-1-7所示,圆心为O.两条平行单色红光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直.光线1的入射点A为圆柱的顶点,光线2的入射点为B,∠AOB=60°.已知玻璃对红光的折射率n=3.求:
图4-1-7
(1)两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离d;
(2)若入射光是单色的蓝光,则距离d将比上面求得的结果大还是小.
在地质考察中发现一个溶洞,洞内有一块立于水中的礁石,如图14-1-14所示.为了能在洞外对礁石进行观察,必须用灯光对它照明.若利用水面反射来照明,则灯应放在什么位置才有可能照亮全部礁石?
图14-1-14
如图所示,透明介质球的半径为R,光线DC平行于直径AB射到介质球的C点,DC与AB的距离H=0.8R.
(1)试证明:DC光线进入介质球后,第一次再到达介质球的界面时,在界面上不会发生全反射.(要求说明理由)
(2)若DC光线进入介质球后,第二次再到达介质球的界面时,从球内折射出的光线与
入射光线DC平行,求介质的折射率.
挡板P中嵌有一块如图所示的球形玻璃砖,玻璃砖折射率为,在球心O点处有一点光源S,E为光屏,相关数据下图.求:
(1)光屏上被照亮部分圆的半径;
(2)若把玻璃砖的外侧面AB切成平面,则光屏上被照亮部分的面积如何变化,为什么?
为从军事工事内部观察外面的目标,在工事壁上开一长方形孔.设工事壁厚d="34.64" cm,孔的宽度L="20" cm,孔内嵌入折射率的玻璃砖,如图15-15所示.试问:
(1)嵌入玻璃砖后,工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少?
(2)要想使外界180°范围内景物全被观察到,应嵌入多大折射率的玻璃砖?
图15-15