一足够高的内壁光滑的导热气缸竖直地侵在盛有冰水混合物(即)的水槽中,用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体,如图所示。开始时,气体的体积为
,现缓慢地在活塞上倒上一定量的细砂,活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半,然后将气缸移出水槽,缓慢加热,使气体温度变为
(大气压强为
)。
(1)求气缸内气体最终的压强和体积;
(2)在p-V图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化(用箭头在图线上标出状态变化的方向)。
如图15-8所示,是一种折射率n=1.5的棱镜,用于某种光学仪器中,现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上,入射角的大小i=arcsin0.75,求:
图15-8
(1)光在棱镜中传播的速率;
(2)画出此束光线射出棱镜后的方向,要求写出简要的分析过程。(不考虑返回到AB和BC面上的光线)
如图15-7所示,一根长为L的直光导纤维,它的折射率为n。光从它的一个端面射入,又从另一端面射出所需的最长时间是多少?(设光在真空中的光速为c)
图15-7
一光线以很小的入射角i射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃,求出射光线与入射光线之间的距离(θ很小时,sin θ≈θ,cos θ≈1).
如图13所示,半圆玻璃砖的半径R=10 cm,折射率为n=,直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点.激光a以入射角θ1=30°射向半圆玻璃砖的圆心O,结果在水平屏幕MN上出现两个光斑.求两个光斑之间的距离L.
图13
在折射率为n、厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源S,从S发出的光线SA以入射角θ1入射到玻璃板上表面,经过玻璃板后从下表面射出,如图12所示.若沿此光线传播的光从光源S到玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中的传播时间相等,点光源S到玻璃板上表面的垂直距离l应是多少?
图12