题目内容
【题目】如图甲所示,真空中均匀透明介质半球体的半径为R,O为球心,一细光束从A点垂直底面射向球面,在球面上的入射角为30°,当光从球面上B点折射进入真空时的传播方向相对于原光线偏转了30°。已知真空中的光速为c。
(1)求介质球的折射率n;
(2)求光从A点沿直线传播到B点的时间t;
(3)如图乙,当一束平行光垂直底面射向球面时,所有的光线都能从球面折射进入真空,求平行光束的最大宽度a。
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【答案】(1)
;(2)
;(3)![]()
【解析】
本题考查光的折射定律和全反射定律以及介质中的光速问题。
(1)由题意可知,折射角为60°,根据折射定律有
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(2)运动的时间
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联立解得
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(3)设临界角为C,则
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当边缘光线的入射角等于临界角时,光束的宽度最大.有
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联立解得
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