题目内容
【题目】如图所示,从长方体透明玻璃中挖去一个半径为R的半球体,O为半球的球心,O1O2连线为透明玻璃体的主光轴,在离球心0.5R处竖直放置一个足够大的光屏,O2为屏上的点,让一单色光束平行O1O2垂直左侧表面入射,当光线距离O1O2连线0.5R时,折射后的光线达到光屏上距离O2为R的P点,已知透明体的上下侧面均涂有吸光材料,则:
①透明玻璃的折射率为多少;
②当平行光线到光轴O1O2的距离为多少时,折射后射到光屏上的位置离O2最远。
【答案】①;②
【解析】
①依题意可知,光线距离连线0.5R平行入射时,入射角为,折射角为,设PO与夹角为,则有
则有
所以
由折射定律可知
代入数据得
②当光线紧贴右侧上边缘射出时,达到光屏上的位置最远,设此时光线离光轴的距离为h,入射角为,折射角为,则有
由集合关系可知:
由折射定律可知
代入数据得
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