简析光学新颖试题.doc
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1、简析光学新颖试题一、结合光学发展史例1. 如图1所示,这是法国菲索设计的,他在世界上第一个测出了地面上光速。光源S发出的光被毛玻璃片(也能透过光线)反射后,穿过齿轮A的齿隙(如图中P),然后经过相当长的距离AB,从B处的平面镜M循原路反射回来,仍然通过齿隙P而被观察到。若齿轮以某一转速转动时,从P穿出的光线恰被齿1挡住,从Q穿过的光线返回时恰被齿2挡住,这时观察者便看不见光线。如果齿轮的齿数为Z,每秒钟转n转,AB距离为L,由这个实验测得光速的表达式是_。析与解 要测出光速,必须测得AB之间的距离和光通过AB距离所用的时间t,由于光速太大,故时间很短,因此必须通过巧妙的方式才能精确测得,本题利
2、用齿轮转动时,光在AB间来回传播的时间与齿轮从P的中心转到1的中心时间相等来精确测定时间,这样,问题就获得解决。因此t1/2nZ光速的表达式为c2L/(1/2nZ)4nZL例2. 古希腊地理学家通过长期观测,发现6月21日正午时刻,在北半球B城阳光与竖直方向成7.5度角下射,而B城正南方,与B城距离为L的A城,阳光恰好沿竖直方向下射(如图2甲所示),射到地球的太阳光可视为平行光。据此他估算出地球的半径。试写出估算地球半径的表达式R_。析与解 地球的载面可看作一个圆,如图2乙所示,则A、B两地的距离L等于弧AB的长,弧AB所对的圆心角为7.5/24,由弧长公式LR得:RL/24L/。二、结合课本
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