问题 问答题

一组平行的细激光束,垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上,如图所示.已知光线Ⅰ沿直线穿过玻璃,它的入射点为O,光线Ⅱ的入射点为A,穿过玻璃后两条光线交于一点.已知半圆柱玻璃横截面的半径为R,0A=

R
2
,玻璃的折射率n=
3
.求两条光线射出玻璃后的交点与0点的距离.

答案

光路如图所示:

一条光线沿直线进入玻璃,在半圆面上的入射点为B,入射角设为θ1,折射角设为θ2,则

sinθ1=

OA
OB
=
1
2

由折射定律n=

sinθ2
sinθ1
,得sinθ2=nsinθ1=
3
×
1
2
=
3
2

则折射角 θ2=60°

由几何关系知BP=R,则OP=2Rcos30°=

3
R

答:两条光线射出玻璃后的交点与0点的距离为

3
R.

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