问题
计算题
如图所示,一束截面为圆形、半径为R的平行单色光,垂直射向一玻璃半球的上表面,经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区。已知玻璃半球的半径为R,屏幕S到球心的距离为d(d>3R),玻璃对该单色光的折射率为n,不考虑光的干涉和衍射,求屏幕上被照亮区域的半径。
答案
解:设光恰好要发生全反射时的临界光线照射到屏幕S上的E点到亮区中心点的距离r,就是所求最大半径,如图所示:
设临界角为θC,有
又
解得