题目内容

如图所示,空气中有一折射率为的玻璃柱体,其横截面是圆心角为90°,半径为R的扇形OAB。一束平行光平行于横截面,以45°入射角照射到0A上,0B不透光。若只考虑首次入射到圆弧AB上的光,则AB上有光透出部分的弧长为多长?

解析试题分析:根据折射定律有:,可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30°.过O的光线垂直入射到AB界面上点C射出,C到B之间没有光线射出;越接近A的光线入射到AB界面上时的入射角越大,发生全反射的可能性越大.根据临界角公式:sinC=,得临界角为45°,如果AB界面上的临界点为D,此光线在AO界面上点E入射,在三角形ODE中可求得OD与水平方向的夹角为180°-(120°+45°)=15°,所以A到D之间没有光线射出.由此可得没有光线射出的圆弧对应圆心角为90°-(30°+15°)=45°,所以有光透出的部分的弧长为

考点:光的折射定律及全反射.

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