1、简答题 一台二氧化碳激光器发出的激光功率为P="1" 000 W,出射光束截面积为A="1" mm2,这束光垂直射到温度为T="273" K,厚度为d="2" cm的铁板上,如果有80%的光束能量被激光照射到那一小部分铁板所吸收,并使其熔化成与光束等截面积的直圆柱孔,需要多少时间?铁的有关参数:热容量c="26.6" J/mol·K,密度ρ=7.90×103 kg/m3,熔点Tm="1" 798 K,熔解热L=1.49×104 J/mol,摩尔质量U=56×10-3 kg。
2、计算题 如图所示,巡查员站立于一空的贮液池边,检查池角出液口的安全情况.已知池宽为L,照明灯到池底的距离为H,若保持照明光束方向不变,向贮液池中注入某种液体,当液面高为时,池底的光斑距离出液口.
(1)试求当液面高为H时,池底的光斑到出液口的距离x.
(2)控制出液口缓慢地排出液体,使液面以vh的速率匀速下降,试求池底的光斑移动的速率vx.
3、计算题 主截面是边长为d的正方形的棱柱,折射率为n,将其弯成半圆形(如图20-26所示).要使A端垂直入射的光线全部从B端射出,求所弯半圆形的最小内半径R的值.
4、实验题 一台激光器,它的功率为P,如果它射出的单色光在空气中的波长为λ,则这束单色光的频率是_________________,它在时间t内辐射的光能为_________________,如果已知这束单色光在某介质中的传播速度为v,那么这束单色光从该介质射向真空发生全反射的临界角为_________________.
5、计算题 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,孔的宽度L=20cm,孔内嵌入折射率为的玻璃砖如图所示,试求:
(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,则应嵌入多大折射率的玻璃砖?