Question

B.【物理3—4模塊】

如圖所示，透明介質球的半徑為R，光線DC平行直徑AB射到介質球的C點，DC與AB的距離H=0.8R。

(1)試證明：DC光線進入介質球后，第一次到達介質球的界面時，在界面上不會發生全反射。（要求說明理由）

(2)若DC光進入介質球后，第二次到達介質球的界面時，從球內折射出的光線與入射光線平行，求介質的折射率。( cosi=1-2sin²)

Answer 1

解：(1)如圖甲所示，DC光線進入介質球內，發生折射，有=n，折射角r一定小于介質的臨界角，光線CE到達球面的入射角∠OEC = r，小于臨界角，因此一定不會發生全反射.

(2)光線第二次到達介質與空氣的界面，入射角i′= r，由折射定律可得折射角r′= i．若折射出的光線PQ與入射光線DC平行，則∠POA=∠COA= i, DC光線進入介質球的光路如圖乙所示．折射角r= i/2，則sini=0.8,sinr==0.447，

折射率n==1.79。