题目内容
【题目】如图为半径为R的半球玻璃体的横截面,圆心为O,MN为过圆心的一条竖直线。现有一单色光沿截面射向半球面,方向与底面垂直,入射点为B,且
。已知该玻璃的折射率为
,求:
①光线PB经半球体折射后出来的光线与MN直线的交点到顶点A的距离并作出光路图;
②光线PB以B点为轴,从图示位置沿顺时针方向逐渐旋转
的过程,请说出光线在经半球体的底面第二次折射时会有什么情况发生?
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【答案】①如图所示:
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②会有全反射现象发生
【解析】试题分析:(1)先根据折射定律求出光线在玻璃半圆柱体B点的折射角,由几何知识求出光线射到半球面底面上的入射角,由折射定律求出射光线的折射角,再由几何知识求出射光线与与MN直线的交点到顶点A的距离,作出光路图.(2)由公式
求出临界角C,将入射角与临界角C比较,分析光线在经半球体的底面第二次折射时能否发生全反射.
①由分析图知:
,根据折射率公式![]()
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代入数据求得![]()
由光路图根据折射率公式求得![]()
由几何关系解得 ![]()
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②当光线PB沿顺时针方向旋转时,光线经第二次折射由光密介质进入光疏介质,会有全反射现象发生。
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