用折射率为n的透明物质做成内、外径分别为a、b的球壳,球壳的内表面涂有能完全吸收光的物质,如图所示,当一束平行光从左侧射

用折射率为n的透明物质做成内、外径分别为a、b的球壳,球壳的内表面涂有能完全吸收光的物质,如图所示,当一束平行光从左侧射向该球壳时,被吸收掉的光束在射进球壳左侧外表面前的横截面积为______(已知a小于[b/n])
76erslaker 1年前 已收到1个回答 举报

jinye_dian 幼苗

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解题思路:作出经第一次折射后与空心球内壳相切的光线,由几何知识求出折射角的正弦,根据折射定律,求出入射角的正弦,由几何知识求出此平行光束在入射前的横截面积.

如图,若光线经球壳折射后恰与球壳的内表面相切,则被吸收的光束进入球壳前的横截面积S=πR2,①

由折射定律sini=nsinr ②
sini=[R/b] ③
sinr=[a/b] ④
将③④代入②得:R=na,
若a<[b/n]时,S=πn2a2;⑤
若a≥[b/n]时,进入球壳的光线全部被吸收,此时,S=πb2.⑥
故答案为:πn2a2

点评:
本题考点: 光的折射定律.

考点点评: 解决本题的关键正确作出光路图,通过折射定律和几何关系结合,进行求解.

1年前

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