一半径为R的[1/4]球体放置在水平面上,球体由折射率为3的透明材料制成.现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线,平行于

一半径为R的[1/4]球体放置在水平面上,球体由折射率为
3
的透明材料制成.现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从竖直表面射出,如图所示.已知入射光线与桌面的距离为
3
R
2
.求出射角θ=______.
我想是只鱼 1年前 已收到1个回答 举报

canglangsd 幼苗

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解题思路:当光从图示位置射入,经过二次折射后射出球体,由折射定律可求出射出光线的折射角.

设入射光线与[1/4]球体的交点为C,连接OC,OC即为入射点的法线.因此,图中的角α为入射角.
过C点作球体水平表面的垂线,垂足为B.
由几何关系有:∠COB=α.
又由△OBC知 sinα=

3
2 ①
设光线在C点的折射角为β,由折射定律得:[sinα/sinβ] ②
由①②式得:β=30°③
由几何关系知,光线在球体的竖直表面上的入射角γ(见图)为30°.

由折射定律得:[sinγ/sinθ] ⑤
因此sinθ=

3
2,
解得:θ=60°
故答案为:60°.

点评:
本题考点: 光的折射定律.

考点点评: 光线从球体入射时,法线则是入射点与球心的连线;当光线射出时,法线则与界面垂直.因此两次使用折射定律可求出结果.

1年前

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