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在天宫课堂第二课“光学水球”实验中，王亚平老师在水球中注入少量气体，在水球内会形成一个气泡。在另一侧，我们可以观察到王老师一正一反两个像，如图（甲）所示。这是因为有一部分光线会进入水球中的气泡，形成了正立的人像，而另一部分无法进入气泡的光线，形成了倒立的人像。为了方便研究，我们简化为如图（乙）所示。...
为研究井水深度对井底青蛙观天视野的影响，在实验室用模型青蛙（可看作质点，带有感光眼睛）、圆筒、发光平板（足够宽）、清水等来进行探究。已知圆筒的深度为h、底部圆内径为r，发光平板放在离圆筒口竖直高度为H的水平位置，模型青蛙放置在圆筒底部的中心O处，水的折射率是n。（I）圆筒中没有水时，模型青蛙看到的“...
2021年12月9日，在中国空间站，航天员老师进行了太空授课。太空教师王亚平将一圆环插入水中，拿出向同学们展示水膜后，向水膜中充入水，形成一个水球。假设水球的半径为m，O为球心，MN为直径，弧AM所对的圆心角为，一细激光束沿与OA夹角为i的方向从A点射入水球，入射光线与OA在同一平面内，如图所示。已...
如图所示，水族馆训练员在训练海豚时，将一发光小球高举在水面上方的A位置，海豚的眼睛在B位置，A位置和B位置的水平距离为d，A位置离水面的高度为d。训练员将小球向左水平抛出，入水点在B位置的正上方，入水前瞬间速度方向与水面夹角为θ。小球在A位置发出的一束光线经水面折射后到达B位置，折射光线与水平方向的...
如图所示，水平地面下方有一个水池，水池宽度，深度，A点是水底最左侧的位置，B点与A相距1.75m。P与水池右侧边缘O的距离为2m。水池内的水面与地面齐平时，站在水平地面上P点的人手持激光笔照射水面，激光笔距离人站立的平面高度是1.5m，调整激光笔的照射角度，发现投射到水池底部的光束仅能射到B点及其左...
图甲为某小轿车雨量传感器的结构示意图。传感器的光学元件紧贴前挡风玻璃内侧，其折射率与挡风玻璃相同，规格如图乙所示。当挡风玻璃外表面处于干燥状态时，红外发射管发出一束平行的红外线恰好在挡风玻璃的外表面发生全反射，最终被红外接收管接收；当挡风玻璃外表面有雨滴时，入射到挡风玻璃的部分光线不能发生全反射，导...
音乐喷泉不仅通过喷射的水柱来展示一种形态之美，更通过绚烂的灯光折射出色彩之美。音乐喷泉的色彩是通过水池底部的灯光来制造的，当靠近音乐喷泉观察时，人会发现水中的灯光照亮水面。某喷泉水池中水的深度为h，水池底部一射灯发出一束光，光线照射在水面上，入射的角度α=37°，从水面上出射的角度β=53°，如图所...
某广场有一个喷泉，喷泉底部装有五颜六色的彩灯。如图所示，如果彩灯为一个长、宽的矩形水平光带（未标注），放置在水池底部，灯带离水面的高度差为h，水池面积足够大，灯带发出的绿光在水中的折射率为n，真空中的光速为c，求：（1）灯带发出的绿光能射出水面的最短时间；（2）灯带发出绿光时有绿光直接射出的水面的面...
如图所示，某种均匀材料制成的透明圆柱体长为L，一单色细光束从圆柱体左端面圆心O点以角i入射，光束进入透明体后恰好不从圆柱体上边界表面射出，在0.56×10-8s内该光束在圆柱体内经过一系列全反射后从圆柱体的右端面射出，空气中的光速c=3×108/s，该介质对该单色光的折射率。求（1）该单色光的入射角...
在折射率为的液体内部有一点光源，点光源可以向各个方向移动，初始时刻，在液面上观察到半径为的圆形光斑。（1）求点光源S的初始深度；（2）让点光源向某个方向匀速移动，发现光斑最右侧边沿位置不动，最左侧边沿向左侧移动，经过2s，左侧边沿向左移动了，侧面图如下图所示，求点光源S的移动速度。 【答案...