Question

【题目】如图所示，一个盛有折射率n＝的液体的槽，槽的中部扣着一个屋脊形透明罩ADB，顶角（∠ADB）为30，罩内为空气，整个罩子浸没在液体中。槽底AB的中点C处有一点光源，液槽有足够的宽度，罩壁极薄。求：

①光线在哪个界面能发生全反射？

②在纸面内从点光源发出的光与CD的夹角在什么范围时，光线可从液面上方射出。

Answer 1

【答案】（1）光线在上方液体与空气交界处会发生全发射；（2）

【解析】（1）光线在空气罩与液体交界面处，光线从光疏介质射向光密介质，不会发生全反射。光线在上方液体与空气交界面处从光密介质射向光疏介质，当入射角大于等于临界角时会发生全反射。

（2）如图所示，有一条光线从C点射向DB时，在M点折射后进入液体中，射向空气时在N点发生全反射。

在N点，入射角为C，有

可知

由题意知 ,故 ;

由折射定律 ，所以

则

故从点光源发出的光与CD的夹角在0°～30°范围内时光线可从液面上方射出。