Question

（2005?广州一模）一束足够强的激光在过球心O的平面内，以45°入射角从从空气射向一个折射率的n＝2透明球

（2005?广州一模）一束足够强的激光在过球心O的平面内，以45°入射角从从空气射向一个折射率的n＝2透明球体，如图所示（1）作出光路图，并分析从透明体中射出空气的光线有几条？（2）其中最强的一束出射光线与入射光线夹角有多大？

Answer 1

解答：解：（1）由折射定律n=

sini

sinr

得
r1＝arcsin(

sini1

n

)＝arcsin

1

2

＝300
画出光路如图所示
由几何关系知 i₂=r₁=30°                 
设临界角为C，sinC=

1

n

=

1

2

C=45°，i₂＜C，故光在球内面B点同时发生反射和折射   
同理可推出在C和A两点有光线射出球外，所以共有三束光出射     
（2）在B处的出射光线最强
  r₂=arcsin（nsin i₂）=45°
由几何关系推出：出射光线1与人射光线的夹角α=（i₁-r₁）+（r₂-i₂）=30°
答：
（1）作出光路图如图，从透明体中射出空气的光线有3条．
（2）其中最强的一束出射光线与入射光线夹角为30°．