问题
选择题
如图所示,扇形AOB为透明柱状介质的横截面,半径为R,介质折射率为
,圆心角∠AOB=90°,MN为其对称轴,一束平行于对称轴的单色光由OA面射入介质.要使柱体AB面没有光线射出,需在O点垂直于对称轴MN放置一遮光板,则遮光板的长度至少为( )2
A.
R2 2
B.
R3 3
C.R 2
D.3R 2
答案
设在OA面上的一点P入射的光线恰好不能从AB面射出,经过折射在AB面的N点方式全反射.
由几何关系可知光从P点射入时的入射角θ=45°,由折射定律:
=2
,得折射角为:∠γ=30°,要使光不能从AB面射出,在D点的入射角等于45°sin45° sinγ
由几何关系知,∠OPD=120°,∠PDO=45°,
由正弦定理:
=sin∠ODN R
,遮光板的长度至少为L=OPsin45°=sin∠PDO OP
R,B正确.3 3
故选B