题文
如图所示,一束截面为圆形(半径R)的平行单色光垂直射向一玻璃半球的平面,经折射后在屏幕P上形成一个圆形亮区.已知玻璃半球的直径为d=0.1米,屏幕p至球心的距离为s=0.4米,不考虑光的干涉和衍射,若玻璃半球对单色光的折射率为n=2,求圆形亮区的半径.
题型:未知 难度:其他题型
答案
如图所示,刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S上的点D到亮区中心E的距离r就是所求的最大半径.
设临界角为C,由全反射的知识可知:sinC=1n.
所以cosC=n2-1n
tanC=1n2-1
.OB=RcosC=nRn2-1
r=s-.OBtanC=sn2-1-nR=sn2-1-nd2=0.33m
答:圆形亮区的半径为0.33米.
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解析
1n
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,一束截面为圆形(半径R)的平行.....”主要考查你对 [光的折射定律 ]考点的理解。
光的折射定律
光的折射定律:
1、光的折射现象:光由一种介质射入另一种介质时,在两种介质的界面上将发生光的传播方向改变的现象叫光的折射。
2、光的折射定律:折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居于法线两侧;入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。
3、在折射现象中,光路是可逆的。
折射成像作图法:
1.折射成像画法应用折射定律,确定物点发出的任意两条入射光线的折射光线,即可找到折射所成的像。如图所示。
2.四点提示
(1)光线实际是从哪个物体发出的;
(2)是从光密介质射向光疏介质还是从光疏介质射向光密介质;
(3)必要的时候还需要借助光的可逆性原理;
(4)注意作图时一定要规范,光线与法线、光线的反向延长线要用实线和虚线区分。