题目内容
【题目】(2)如图所示,半径为R的半圆形玻璃砖与一底角为30°的Rt△ACB玻璃砖平行且正对放置,点O和O′分别是BC边的中点和半圆形玻璃砖的圆心。一束平行于AC边的单色光从AB边上的点D入射,经折射后从点O射出,最后从半圆形玻璃砖上的某点P射出。已知BC边与直径B'C′长度相等,二者相距R/3,点B、D间距离为R,两种玻璃砖的厚度与折射率均相同,若不考虑光在各个界面的反射。求:
(i)玻璃砖的折射率n;
(ii)点P的位置和单色光最后出射方向。
【答案】,;
,∠5=60°
【解析】(i)连接DO,则三角形BOD恰为等边三角形,由几何知识得α=30°
在界面AB,根据折射定律:sin60°=nsinα
n=
(ii)做出其余光路如图所示,
光在O点发生折射, 为法线,
根据折射定律:
1=α=30°
解得2=60°
光在点发生折射, 为法线,由光路可逆: 3=1=30°
在中,
在中,根据正弦定理:
解得4=30°
光在P点发生折射,根据折射定律:
联立解得: 5=60°,光线平行于连线向右射出
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