题目内容

如图所示,一束截面为圆形(半径R=1m)的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面,经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区.屏幕S至球心距离为D=(+1)m,不考虑光的干涉和衍射,试问:

①若玻璃半球对紫色光的折射率为,请你求出圆形亮区的半径.

②若将题干中紫光改为白光,在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色?

 

 

【答案】

rm=1m②

紫色,

【解析】①如图,紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S上的点EE点到亮区中心G的距离r就是所求最大半径.设紫光临界角为C,由全反射的知识:sinC=1/n    (2分) 

由几何知识可知: AB=RsinC=R/n.

OB=RcosC=R    (1分)

BF=ABtanC=  (1分)

GF=D-(OB+BF)=D-.    (1分)

 =(1分)

所以有:rm=GE=AB=D-nR,

代入数据得  rm=1m.

 

②紫色,

 

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