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精英家教网如图所示,一个半径为R的 透明圆柱体放置在水平面上,一束蓝光从A点沿水平方向射入圆柱体后经B点射出,最后射到水平面上的C点.已知OA=,该圆柱体对蓝光的折射率为,则:
①它从圆柱面射出时的出射角β为多大?
②若换用一束红光同样从A点射向该圆柱体,则它从圆柱体射出后在水平面上形成的光点在C点的哪侧?
分析:①先根据几何关系求出光线在B点时的入射角为30°由折射定律即可求出折射角β的大小;
②将蓝光换成红光,红光的折射率小于蓝光的折射率,由折射定律分析折射角的大小变化,即可判断光点位置的变化.
解答:解:①设光线在B点的入射角为i,由几何关系可得入射角:i=∠ABO=30°
由折射定律得:n=
sinβ
sini

得:sinβ=nsin45°=
2
×sin30°=
2
2

则得:β=45°
②将蓝光换成红色,红光的折射率小于蓝光的折射率,折射定律n=
sinβ
sini
得知,β减小,则红光从柱体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比,位置将偏右.
答:
①它从圆柱面射出时的出射角β为45°.
②若换用一束红光同样从A点射向该圆柱体,则它从圆柱体射出后在水平面上形成的光点在C点的右侧.
点评:本题关键要熟练掌握光的折射定律的内容:入射光线、折射光线、法线在同一平面内,入射光线、折射光线分居法线两侧,入射角的正弦值与折射角的正弦值成正比.并要知道各种不同色光折射率的大小关系,即可轻松解决此类问题.
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