题目内容
【题目】一横截面半径为R的圆柱体放置在水平地面上,如图所示为横截面示意图,圆柱体由折射率为的透明材料制成。现有一条平行于地面的光线以入射角60°从A点射到圆柱体表面上,射入圆柱体后直接从竖直表面OB边射出。求
(1)从OB边射出的光线与水平方向的夹角;
(2)从OB边射出的光线射到水平地面上的点到O点的距离。
【答案】(1)600(2)R/3
【解析】
当光从图示位置射入,经过二次折射后射出球体,由折射定律可求出射出光线的折射角。
(1)当光线射入A点时,作出法线,设折射角为r,则:
n=,n=,可得r=
设从OB边射出的光线与水平方向夹角为,光路如下图所示,根据几何关系有:
光线在圆柱体的竖直表面OB上的入射角=r=30°,n=
从OB边射出的光线与水平方向的夹角=
(2)过A点分别作垂线AE和AG,则有:LOC=LAC=,LOD=LOC
解得从OB边射出的光线射到水平地面上的点到O点的距离LOD=
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