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=
R,求介质球的折射率.3
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(
)=sin-1(
d1 2 R
)d 2R
由d=
R 得i=60°3
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