问题 问答题

为从军事工事内部观察外面的目标,在工事壁上开一长方形孔,如图所示.设工事壁厚d=34.64cm,孔的宽度L=20cm,孔内嵌入折射率n=

3
的玻璃砖.

(1)嵌入玻璃砖后,工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少?

(2)要想使外界180°范围内的景物全被观察到,应嵌入多大折射率的玻璃砖?

答案

(1)光路图如图所示,由几何关系得sinθ2=

L
L2+d2
=
1
2
,得θ2=30°

由折射定律得

n=

sinθ1
sinθ2

则得sinθ1=nsinθ1=

3
2
,解得θ1=60°

则视野的最大张角为θ=2θ1=120°.

(2)为使外界180°范围内的景物全被观察到,则当θ1=90°时,θ2=30°应是光线在该玻璃砖中的临界角,即sin30°=

1
n′

解得玻璃砖的折射率应为n′=2.

答:

(1)嵌入玻璃砖后,工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为120°

(2)要想使外界180°范围内的景物全被观察到,应嵌入折射率是2的玻璃砖.

单项选择题
单项选择题