问题
问答题
如图1所示,用透明物质,制成内半径为r的空心球.让一束平行光射向空心球.试证明:能进入空心的平行光束的横截面积为S0=πr2.
答案
当平行光束的临界光线AB,在内表面的入射角大于或等于临界角i0时,便不能折射入空心中,如图2所示.设平行光束的临界半径为R,球的外半径为D,球的折射率为n.根据折射定律,能进入球空心的平行光束的横截圆面积可以表示为
……(1)
在ΔBOC中,根据正弦定理和,有
……(2)所以,能进入空心的平行光束的横截圆面积为
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