问题
计算题
(选修3-4选做题)
如图所示是安全门上的观察孔,其直径ab为4 cm,门的厚度ac为2cm。为了扩大向外观察范围,将孔中完全嵌入折射率为
的玻璃,那么嵌入玻璃后向外观察视野的最大张角是多少?若要求将视野扩大到180°,嵌入玻璃的折射率应为多少?
答案
解:向外观察张角最大时,在cd边中点e观察,b为入射点,be为折射光线,入射角i、折射角r
由几何关系有sinr=ed/be=1/2
根据折射定律有sini/sinr=n
得i=60°,则最大张角θ=2i=120°
视野扩大到180°,即入射角为90°,折射角r=30°,则折射率n=sin90°/sin30°=2