题目内容
【题目】如图所示为一个均匀透明介质球,球心位于O点,半径为R,一束单色光从真空中沿DC方向平行于直径AOB射到介质球上的C点,DC与的距离H=R,若该光束射入球体经一次反射后由E点(图中未标出)再次折射向真空中,此时的出射光线刚好与入射光线平行,已知光在真空中的速度为c.
①介质球的折射率和光束从C点射入到从E点射出所经历的总时间;
②射入球体内的光线有可能发生全反射吗?
【答案】① ②不会发生全反射
【解析】①作出光路如图,
光线经反射后到达介质与空气的界面时,出射角i'=i
z由折射定律可得r'=r
折射光线PQ与入射光线DC平行,则∠POA=∠COA=i,i=60°,折射角r=30°,
折射率
光从C射入到射出通过的路程是s=4Rcos30°
光在介质中传播速度
则该光从C射入到射出的总时间
②由可知,sinC=,sin30°=
由图知=r'=30°<C。所以射入玻璃的光线不会发生全反射
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