Question

如图所示，ABCD为同种材料构成的柱形透明体的根截面，其中ABD部分为等腰直角三角形，BCD部分为半圆形，一束单色平行光从真空垂直射向AB或AD面，材料的折射率n=1.6．下列说法中正确的是（ ）

A．从AB面中点射入的光线不一定从圆弧的中点射出
B．从AB面射入的所有光线经一次反射和折射后都能从BCD面射出
C．从AB面中间附近射入的光线经一次反射和折射后能从BCD面射出
D．若光线只从AD面垂直射入，则一定没有光线从BCD面射出

Answer

由题，材料的折射率n=1.6，根据临界角公式得到临界角C小于45°，从AB面射入的所有光线射到AD面的入射角都大于临界角，发生全反射．AB面中点射入的光线一定从圆弧的中点射出．从AB面中间附近射入的光线经一次反射后射到BCD面时入射角小于临界角，不发生全反射，能从BCD面射出．若光线只从AD面垂直射入，方向不变，射出BCD面上的光线入射角有的小于临界角，不发生全反射，能从BCD面射出．
【解析】
A、由题，材料的折射率n=1.6，根据临界角公式得到临界角C小于45°，从AB面射入的所有光线射到AD面都发生全反射．从AB面中点射入的光线，经一次全反射后，方向不变，一定从圆弧的中点射出．故A错误．
    B、C从AB面中间附近射入的光线经一次反射后射到BCD面时入射角小于临界角，不发生全反射，能从BCD面射出．而靠近B点和D点的光线，入射角大于临界角，发生全反射，不能从BCD面射出．故B错误，C正确．
    D、若光线只从AD面垂直射入，方向不变，部分射到AB面的光线在AB面上发生全反射，射到BCD面上时，有的光线入射角小于临界角，不发生全反射，能从BCD面射出．另外部分从AD射到BCD面上的光线，也有的光线入射角小于临界角，不发生全反射，能从BCD面射出．故D错误．
故选C