题目内容

如图所示,空气中有一折射率为的玻璃柱体,其横截面是圆心角为90°。半径为R的扇形NBC。该柱体厚度为h,即MN=DC=AB=h。一束刚好覆盖ABNM面的单色光,以与该面成450角的方向照射到ABNM面上。若只考虑首次入射到ABCD面上的光,则ABCD面上有光透出部分的面积为(  )

A.          B.             C.          D.

B

解析试题分析:根据折射定律有:,得,折射角 r=30°,即光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30°.过N的光线垂直入射到BC界面上点D射出,D到B之间没有光线射出;越接近A的光线入射到NB界面上时的入射角越大,发生全反射的可能性越大.根据临界角公式:,可得临界角C=45°,设BC界面上的临界点为E,此光线在NB界面上点F入射,在三角形NEB中可求得NE与水平方向的夹角为:180°-(120°+45°)=15°,所以E到B之间没有光线射出.由此可得没有光线射出的圆弧对应圆心角为 90°-(30°+15°)=45°=,所以有光透出的部分的弧长为,则ABCD面上有光透出部分的面积为,故ACD错误,B正确。

考点:光的折射定律;全反射。

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