Question

15．如图所示，光线经过圆心垂直入射到折射率为$\frac{\sqrt{6}}{2}$的半圆柱型玻璃砖上．现在让半圆柱型玻璃砖在纸平面内绕圆心O顺时针转过60°，入射光线的方向和入射点保持不变，则：
（1）在玻璃砖转动的过程中，光线从玻璃射出是否可能发生全反射？
（2）如果发生全反射请通过计算说明理由．如果不发生全反射，则出射光线与原来的出射光线相比，转过了多少角度？

Answer 1

分析 （1）产生全反射的条件是：一是光从光密介质射入光疏介质；二是入射角大于或等于临界角．根据这个条件解答．
（2）光线不不发生全反射，根据折射定律求出折射角，再由几何知识求出射光线转过的角度．

解答 解：（1）产生全反射的条件是：一是光从光密介质射入光疏介质；二是入射角大于或等于临界角．在玻璃砖转动的过程中，折射光线射到玻璃砖圆弧面时入射角为0°，小于临界角，不可能发生全反射．
（2）玻璃砖在纸平面内绕圆心O顺时针转过60°时，入射角 i=60°，设折射角为r，由折射定律得：
n=$\frac{sini}{sinr}$
解得：r=30°
根据几何知识可得，出射光线与原来的出射光线相比，转过的角度为：
α=i-r=30°
答：（1）在玻璃砖转动的过程中，光线从玻璃射出不可能发生全反射．
（2）出射光线与原来的出射光线相比，转过的角度为30°．

点评 本题关键要掌握全反射的条件，对于全反射的条件可以根据折射定律理解记住，两个条件缺一不可．