题目内容

【题目】如图所示为一玻璃工件的截面图,上半部ABC为等腰直角三角形,∠A =90°,下半部是半径为R的半圆,O是圆心,P、Q是半圆弧BDC上的两个点,AD和BC垂直相交于O点。现有一束平行于AD方向的平行光射到AB面上,从A点射入玻璃的光射到P点,已知圆弧BQ与QD的长度相等,圆弧CP长度是DP长度的2倍,光在真空中传播的速度为C,若只考虑光从AB界面一次折射到圆弧界面,则

A.此玻璃工件的折射率为

B.射到Q点的光一定发生全反射

C.能从圆弧界面射出的圆弧长度为

D.射到圆弧界面的最长时间为

【答案】ABC

【解析】

A.如图所示:

过A点做AB面的法线,连接AP,连接OP,设从A点射入玻璃的光的入射角为i,折射角为r,则i=45°,设OP与OD夹角为θ1,由于圆弧CP长度是DP的2倍,则,设AP与AD夹角为θ2,由于△ABC为等腰直角三角形,则OA=OP=R,所以△AOP是等腰三角形,,r=∠OAC-θ2=30°,由折射定律有:,解得:

故A正确。

B.设玻璃的临界角为C,,解得:

C=45°

作出射到圆弧上Q点光线FQ,连接OQ,设FQ与BC的夹角为θ3,FQ与OQ的夹角θ4,因为圆弧BQ与QD的长度相等,所以∠BOQ=45°,因为所有入射光平行,所以所有折射光线平行,则θ3=90°-θ2=75° ,θ4=180°-θ3-∠BOQ=60°,由于θ4>C,所以射到Q点的光一定发生全反射。故B正确。

C.由上可知对应的圆心角是60°,可得圆能从圆弧界面射出的圆弧长度为。故C正确。

D.当光线沿AP射出时,所用时间最长,根据几何关系可得:,速度为:,传播的时间为:

故D错误。

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网