7光的折射与全反射(一)(3)
发布时间:2021-06-09
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说明:解答这一类问题要抓住折射定律和全反射的条件这个关键.在分析、研究光路时,常要假设某一条光线恰能符合题意要求,再据此画出其反射、折射或全反射的光路图,作出推断或求解.
例2、如图所示,一立方体玻璃砖,放在空气中,折射率为n=1.50.平行光束从立方体的顶面斜射入玻璃砖,然后投射到它的一个侧面.问:
(1)这光线能否从侧面射出?
(2)若光线能从侧面射出,玻璃砖折射率应满足什么条件?
解析:
该题主要考查的内容为折射定律和全反射的条件.正确的分析和解答为:
(1)因为玻璃的临界角为C=sin-1=41.8°,由图知:折射角r总小于C=41.8,所以折射光在侧面的入射角i′总大于(90°-41.8°)=48.2°>C,因而光线在侧面要发生全反射而不能射出.
(2)因r总小于临界角,要在侧面能射出,i′也应小于临界角
即r<C,i′=(90°-r)<C,所以C>45°.
这就要求玻璃折射率n满足:=sinC>sin45°=.解得:n<
例3、将甲车的装甲钢板厚l=20cm.为了从内部观察外界的目标,在壁上开了一个宽度为d=12cm的方形观察孔,孔内安装折射率n=1.52的玻璃,厚度也是20cm.
(1)装甲车内的战斗员透过玻璃在水平方向上观察外界的范围为多大角度?
(2)如孔的宽度只能是12cm,要使观察到的范围接近180°角,玻璃的折射率应多大?
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