问题 问答题

透明介质球的半径为R,一束光线AB以某一入射角射到介质球的B点•

(1)试证明:AB光线进入介质球后,第一次射到达介质球的界面时,在界面上不会发生全反射.

(2)若AB光线进入介质球后,第二次射到达介质球的界面时,从球内折射出的光线CD恰好与AB光线平行,且AB与CD间间距d=

3
R,求介质球的折射率.

答案

(1)设图中O点为介质球的球心,E点为AB光线进入介质球后,第一次到达的球界面上的点.根据光路可逆:

AB光线进入介质球时的折射角r一定小于全反射临界角C.又i′=r,所以r<C,所以不会发生全反射.

(2)根据光路可逆AB、CD一定平行于直径EF且关于EF轴对称

  i=∠BOF=sin-1

1
2
d
R
)=sin-1
d
2R

 由d=

3
R  得i=60°

又∠BOF=2r  得r=30°      

故折射率n=

sini
sinr
=
3

答:

(1)根据光路的可逆性分析得知:AB光线进入介质球后,第一次射到达介质球的界面时,在界面上不会发生全反射.

(2)介质球的折射率为

3

单项选择题
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