题目内容
【题目】如图为一透明材料制成的半球形物体,将半球形物体竖直地固定在水平面EF上,且AB⊥FE,O点为半球形物体的圆心,虚线为平行于EF的半径,现有一细光束由半球形物体的右侧面斜射到球心O处,光束与的夹角θ=30°,该光束经半球形物体色散后,在水平面的EB间形成一彩色光带,经分析可知光带中各种色光的折射率介于之间,已知半球体的半径为10cm, ,求:
①水平面上的光带宽度为多少?
②现将细光束绕O点逆时针转动,当θ为多少度时水平面上的光带刚好完全消失?
【答案】(1) (2) 45°
【解析】(2)①入射到O点的细光束经AB界面的折射后在水平面CD间形成彩色的光带,光路图如图所示,
根据折射定律有,解得,由,解得
彩色光带的宽度为,
②根据题意可知入射光线在O点时,如果的光刚好发生全反射时,则光带刚好完全消失,由临界角公式,解得C=45°
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