Question

【题目】如图所示，空气中在一折射率为 的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB，一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光，若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，则圆弧AB上有光透出部分的弧长为（ ）

A.πR
B.πR
C.πR
D.πR

Answer 1

【答案】A
【解析】解：光线在AO面折射时，根据折射定律有： =n= ，得：sinr=0.5，可得折射角为：r=30°．

过O的光线垂直入射到AB界面上点C射出，C到B之间没有光线射出；越接近A的光线入射到AB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：sinC= ，得临界角为：C=45°

如果AB界面上的临界点为D，此光线在AO界面上点E入射，在三角形ODE中可求得OD与水平方向的夹角为180°﹣（120°+45°）=15°，所以A到D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 πR．

故选：A

【考点精析】本题主要考查了光的折射的相关知识点，需要掌握光由一种介质射入另一种介质时，在两种介质的界面上将发生光的传播方向改变的现象叫光的折射才能正确解答此题．