Question

【題目】如圖所示，真空中一半徑為R、質量分布均勻的玻璃球，頻率一定的細激光束在真空中沿直線AB傳播，于玻璃球表面的B點經折射進入玻璃球，并在玻璃表面的D點又以折射進入真空中，已知∠B0D=1200，玻璃球對該激光束的折射率為，光在真空中的傳播速度為C。求：

（1）激光束在B點的入射角

（2）激光束在玻璃球中穿越的時間

（3）試分析改變入射角，光線能在射出玻璃球的表面時發生全反射嗎？

Answer 1

【答案】（1）60°（2）3R/c（3）不可能發生全反射

【解析】

（1）由幾何知識得激光束在在B點折射角為：r=30°
由折射定律得：

得：α=60°．
（2）由幾何知識得激光束在玻璃球中穿越的距離為：L=BD=2Rsin60°=R
激光束在玻璃球中傳播的速度為：

則此激光束在玻璃中穿越的時間為：

（3）激光束從B點進入玻璃球時，無論怎樣改變入射角，折射角都小于臨界角，根據幾何知識可知光線在玻璃球內表面的D點的入射角不可能大于臨界角，所以都不可能發生全反射。