题目内容
【题目】如图为半圆柱形玻璃砖的横截面,其圆心为O、半径为R,MN为横截面的直径。一束与MN成45°的平行光束射到玻璃砖的的上表面,经折射后,有部分光能从半圆(弧)上射出。已知玻璃的折射率为,不考虑二次反射,求:
(1)光发生全反射的临界角;
(2)半圆弧上有光射出的范围对应的圆心角。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)由折射定律:
得: C=45°
(2)由折射定律:
得r=30°,即所有折射光线与法线的夹角均为30°
对于从MO间入射的光线,设在E点发生折射的折射光线为EA,如果此光线刚好在A点发生全反射,则:
所以
当时,发生全反射不能从弧MA间半圆柱面上射出
对于从ON间入射的光线,设从F点入射的光线经折射后在C点恰好发生全反射,则:
所以
故能从半圆弧上出射的光束应在AC之间。设其对应的圆心角为,则:
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