(2014•唐山一模)一半径为R的半圆形玻璃砖横截面如图所示,O为圆心,一束平行光线照射到玻璃砖MO′N面上,中心光线a
1个回答

解题思路:①光线在O点恰好发生全反射,入射角等于临界角C,由临界角公式sinC=[1/n]求出玻璃砖的折射率n.

②光线从MN面射出时会发生全反射现象,则可得出不能从MN边射出的边界;再分析光从玻璃上表面射入的光线的临界值可得出光束宽度.

①据题,光线在O点恰好发生全反射,入射角等于临界角C,则得C=45°;

由sinC=[1/n]得:n=[1/sin45°]=

1

2

2=

2

②如图所示,进入玻璃中的光线①垂直半球面,沿半径方向直达球心位置O,且入射角等于临界角,恰好在O点发生全反射.光线①左侧的光线(如:光线②)经球面折射后,射在MN上的入射角一定大于临界角,在MN上发生全反射,不能射出.

光线①右侧的光线经半球面折射后,射到MN面上的入射角均小于临界角,能从MN面上射出.

最右边射向半球的光线③与球面相切,入射角i=90°.

由折射定律知:sinr=[sini/n]=

2

2

则:r=45°

故光线③将垂直MN射出,所以在MN面上射出的光束宽度应是:

OE=Rsinr=

2

2R

答:

①玻璃砖的折射率n为

2;

②玻璃砖底面MN出射光束的宽度是

点评:

本题考点: 光的折射定律.

考点点评: 本题要掌握光的折射定律及全反射临界角公式sinC=[1/n],要注意分析发应全反射光线的边界的确定,作出光路图即可求解.

相关问题