题目内容
【题目】一个半圆形玻璃砖,某横截面半径为R的半圆,AB为半圆的直径,O为圆心,如图所示。玻璃的折射率为
。
(I) 一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面,若光线到达上表面后,都能从该表面射出,
则入射光束在AB上的最大宽度为多少?
(II)一细束光线在O点左侧与O相距处垂直于AB从下方入射,求此光线从玻璃砖射出点的位置。
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【答案】![]()
【解析】(i)根据全反射定律:
,得:
,即临界角为45°,如图:
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由几何知识得:
,则入射光束在AB上的最大宽度为
;
(ii)设光线在距离O点
的C点射入后,在上表面的入射角为
,由几何关系和已知条件得
,光线在玻璃砖内会发生三次全反射,最后由G点射出,如图:
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由反射定律和几何关系得:
,射到G点的光有一部分被反射,沿原路返回到达C点射出.
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