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某透明物体的横截面如图所示,其中ABC为直角三角形,AB为直角边,长度为2L,∠...

某透明物体的横截面如图所示,其中ABC为直角三角形,AB为直角边,长度为2L,∠ABC=45,ADC为一圆弧,其圆心在AC边的中点,此透明物体的折射率为n=2.0.若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入透明物体,试由光路图画出光线从ADC圆弧射出的区域,并求此区域的圆弧长度s.(不考虑经ADC圆弧反射后的光线)

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根据sinθ=求出透明体的临界角θ为30°,当光线射到BC面上时,光线将发生全反射.从ADC圆弧射出时,作出两条边缘光线,从圆弧ADC射出的边缘光线恰好发生全反射,其入射角等于临界角,由折射率求出临界角,由几何知识求出此区域的圆弧长度s. 【解析】 由sinθ==得,透明体的临界角为30°.如图,作出两条边缘光线,所求光线射出的区域为EDF.如图,从圆弧ADC射出的边缘光线对应的入射角等于材料的临界角θ,恰好发生全反射. 因sinθ=,故临界角θ=30°. 由几何关系得:圆弧EDF长度为s=2θ•L 故此区域的圆弧长度为:s=. 答:画出光线从ADC圆弧射出的区域如图,此区域的圆弧长度s为.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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