有一顶角为直角的玻璃砖,放在空气中,一光束斜射入玻璃砖的一个侧面,如图所示,然后投射到它的另一个侧面.若该玻璃砖全反射临

有一顶角为直角的玻璃砖,放在空气中,一光束斜射入玻璃砖的一个侧面,如图所示,然后投射到它的另一个侧面.若该玻璃砖全反射临界角为42°,问:
①这束光线能否从另一侧面射出?并说明理由
②若光线能从侧面射出,玻璃砖折射率应满足何条件?
toto8324137 1年前 已收到1个回答 举报

小小0815 幼苗

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解题思路:①光线从空气射入介质时最大的折射角等于临界角,根据几何知识分析光线射到另一侧面时的入射角,判断能否发生全反射.
②光线要能从侧面射出,必须满足入射角小于临界角,由临界角公式sinC=[1/n]和几何知识结合进行求解.

①由于玻璃的临界角为C=42°,所以不论入射角θ1为多少,总有折射角θ2<42°,
根据几何知识可知折射光在另一侧面的入射角θ′1=90°-θ2
则得θ′1>(90°-42°)=48°>C
因而光线在另一侧面发生全反射,不能射出.
②因θ2总小于临界角,要在另一侧面能射出,θ′1也应小于临界角.
即 θ′1=(90°-θ2)<C
又 θ2<C
解得:C>45°.
这就要求玻璃折射率n满足[1/n]=sinC>sin45°=

2
2,
故解出 n<
2.
答:
①这束光线不能从另一侧面射出,理由见上.
②若光线能从侧面射出,玻璃砖折射率n<
2.

点评:
本题考点: 光的折射定律;折射率及其测定.

考点点评: 解决本题关键要掌握全反射的条件,熟记临界角公式sinC=[1/n],运用几何知识分析角度之间的关系.

1年前

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