15.(10分)如图为半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面,O点为圆心,OO′为直径MN的垂线.足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与MN垂直.一束复色光沿半径方向与OO′成θ=30°角射向O点,已知复合光包含有折射率从n1=到n2=的光束,因而光屏上出现了彩色光带.
(1)求彩色光带的宽度;
(2)当复色光入射角逐渐增大时,光屏上的彩色光带将变成一个光点,求θ角至少为多少?
16.(12分)在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。放射出的α粒子()在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量。
(1)放射性原子核用表示,新核的元素符号用Y表示,写出该α衰变的核反应方程。
(2)设该衰变过程释放的核能都转为为α粒子和新核的动能,新核的质量为M,求衰变过程的质量亏损Δm。
17.(12分)如图所示,在双缝干涉实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,已知P点与S1、S2的距离之差为2.1×10-6 m,分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验,问:
(1)已知A光在折射率为n=1.5的介质中的波长为4×10-7 m;P点是亮条纹还是暗条纹?
(2)已知B光在某种介质中波长为3.15×10-7 m,当B光从这种介质射向空气时,临界角为37°;P点是亮条纹还是暗条纹?
(3)若用A光照射时,把其中一条缝遮住,试分析光屏上能观察到的现象。
18.(14分)如图甲所示是研究光电效应规律的光电管。用波长λ=0.50 μm的绿光照射阴极K,实验测得流过表的电流I与AK之间的电势差UAK满足如图乙所示规律,取h=6.63×10-34 J·s。结合图象,求:(结果保留两位有效数字)
(1)每秒钟阴极发射的光电子数和;
(2)光电子飞出阴极K时的最大动能;
(3)该阴极材料的极限波长。
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