Question

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

(1)試說(shuō)明：DC光線進(jìn)入介質(zhì)球后，第一次到達(dá)介質(zhì)球的界面時(shí)，在界面上不會(huì)發(fā)生全反射．（要求說(shuō)明理由）

(2)若DC光進(jìn)入介質(zhì)球后，第二次到達(dá)介質(zhì)球的界面時(shí)，從球內(nèi)折射出的光線與入射光線平行，求介質(zhì)的折射率．()

Answer 1

（1）如圖（1）所示，DC光線進(jìn)入介質(zhì)球內(nèi)，發(fā)生折射，有

折射角r一定小于介質(zhì)的臨界角，光線CE再到達(dá)球面時(shí)的入射角∠OEC=r，小于臨界角，因此一定不發(fā)生全反射．

（2）光線第二次到達(dá)介質(zhì)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(jìn)入介質(zhì)球的光路如上圖（2）所示．折射角r=i/2，

sini=0.8,sinr==0.447

折射率n==1.79