题目内容
【题目】如图所示,一个半圆柱形玻璃砖,其横截面是半径为R的半圆,AB为半圆的直径,O为圆心,玻璃的折射率为。
①若一束细光线从O点左侧E点垂直于AB入射,恰好在上表面的点发生全反射,求OE的长度;
②一束细光线从O点左侧E'点垂直于AB入射,若,求此光线在玻璃砖中传播的总路程。
【答案】(1)R(2)3R
【解析】
(1)设玻璃砖的全反射临界角为C,则
解得:C=45°
如图,光线从E点入射,射入上表面的M点恰好全反射,则:θ=C=45°
由图可知OE=Rsinθ=R
(2)如图,光线从E点入射,射入上表面M点,则sinα=
得:α=60°>C
由几何关系可知:光线经过M′、N′、N′、F′点,最后垂直于AB射出;光线在玻璃砖中经过的总路程:L=2Rcosα+2R=3R.
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