题目内容
【题目】一半径为R的半圆形玻璃砖，横截面如图所示。已知玻璃的全反射临界角r（r<
）。与玻璃砖的底平面成（
）角度、且与玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面上。经柱面折射后，有部分光（包括与柱面相切的入射光）能直接从玻璃砖底面射出。若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光，求底面透光部分的宽度。
【答案】
【解析】
试题分析：光路图如图所示，沿半径方向射入玻璃砖的光线，即光线①射到MN上时，根据几何知识入射角恰好等于临界角，即恰好在圆心O处发生全反射，光线①左侧的光线，经球面折射后，射到MN上的角一定大于临界角，即在MN上发生全反射，不能射出，光线①右侧的光线射到MN上的角小于临界角，可以射出，如图光线③与球面相切，入射角
，从MN上垂直射出
根据折射定律可得
根据全反射定律
，两式联立解得
根据几何知识，底面透光部分的宽度
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