Question

15．如圖所示，光線經(jīng)過圓心垂直入射到折射率為$\frac{\sqrt{6}}{2}$的半圓柱型玻璃磚上．現(xiàn)在讓半圓柱型玻璃磚在紙平面內(nèi)繞圓心O順時針轉(zhuǎn)過60°，入射光線的方向和入射點保持不變，則：
（1）在玻璃磚轉(zhuǎn)動的過程中，光線從玻璃射出是否可能發(fā)生全反射？
（2）如果發(fā)生全反射請通過計算說明理由．如果不發(fā)生全反射，則出射光線與原來的出射光線相比，轉(zhuǎn)過了多少角度？

Answer 1

分析 （1）產(chǎn)生全反射的條件是：一是光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)；二是入射角大于或等于臨界角．根據(jù)這個條件解答．
（2）光線不不發(fā)生全反射，根據(jù)折射定律求出折射角，再由幾何知識求出射光線轉(zhuǎn)過的角度．

解答 解：（1）產(chǎn)生全反射的條件是：一是光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)；二是入射角大于或等于臨界角．在玻璃磚轉(zhuǎn)動的過程中，折射光線射到玻璃磚圓弧面時入射角為0°，小于臨界角，不可能發(fā)生全反射．
（2）玻璃磚在紙平面內(nèi)繞圓心O順時針轉(zhuǎn)過60°時，入射角 i=60°，設折射角為r，由折射定律得：
n=$\frac{sini}{sinr}$
解得：r=30°
根據(jù)幾何知識可得，出射光線與原來的出射光線相比，轉(zhuǎn)過的角度為：
α=i-r=30°
答：（1）在玻璃磚轉(zhuǎn)動的過程中，光線從玻璃射出不可能發(fā)生全反射．
（2）出射光線與原來的出射光線相比，轉(zhuǎn)過的角度為30°．

點評 本題關鍵要掌握全反射的條件，對于全反射的條件可以根據(jù)折射定律理解記住，兩個條件缺一不可．