题目内容
如图17所示为玻璃制成的圆柱体,它的折射率为,一细光线垂直圆柱体的轴线以i1=60°的入射角射入圆柱体。
(1)求出光进入圆柱体的折射角大小
(2)作出光线穿过圆柱体并射出圆柱体的光路图。
(3)求出该光线从圆柱体中射出时,出射光线偏离原入射光线方向的角度。
(1)求出光进入圆柱体的折射角大小
(2)作出光线穿过圆柱体并射出圆柱体的光路图。
(3)求出该光线从圆柱体中射出时,出射光线偏离原入射光线方向的角度。

(1)30°
(2)见解析
(3)出射光线偏离原方向60°
(2)见解析
(3)出射光线偏离原方向60°
(1)设进入圆柱体的折射角为
,由折射定律得:n =
(1分)
∴ sinγ1=
γ1="30° " (1分)
(2)光线穿过并射出圆柱体的光路图如图所示 (2分)

(3)据几何关系有 γ1=γ2=30°,γ3= i1-γ1="30°" (1分)
在光线的出射处有 sini2=nsinγ2=
(1分)
∴i2="60° " (1分)
据几何关系有 γ4=i2-γ2="30° " (1分)
则 α=γ3+γ4=60°,即出射光线偏离原方向60° (1分)


∴ sinγ1=

(2)光线穿过并射出圆柱体的光路图如图所示 (2分)

(3)据几何关系有 γ1=γ2=30°,γ3= i1-γ1="30°" (1分)
在光线的出射处有 sini2=nsinγ2=

∴i2="60° " (1分)
据几何关系有 γ4=i2-γ2="30° " (1分)
则 α=γ3+γ4=60°,即出射光线偏离原方向60° (1分)

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