(2007?浙江)在桌面上有一倒立的玻璃圓錐,其頂點恰好與桌面接觸,圓錐的軸(圖中虛線)與桌面垂直,過軸線的截面為等邊三角形,如圖所示.有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的地面上,光束的中心軸與圓錐的軸重合.已知玻璃的折射率為1.5,則光束在桌面上形成的光斑半徑為(  )
分析:當半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的地面上,經(jīng)過第一次折射時,由于入射角等于零,所以折射角也是零,因此折射光線不發(fā)生偏折.當?shù)诙握凵鋾r,由于入射角等于60°,而玻璃的折射率為1.5,可得臨界角小于45°,所以會發(fā)生光的全反射,反射光線卻恰好垂直射出.故可根據(jù)幾何關系可確定光斑的半徑.
解答:解:如圖所示
玻璃的折射率為1.5,可得臨界角小于45°,經(jīng)過第一次折射時,由于入射角等于零,所以折射角也是零,因此折射光線不發(fā)生偏折.當?shù)诙握凵鋾r,由于入射角等于60°.所以會發(fā)生光的全反射,反射光線卻恰好垂直射出.因為ON等于r,則OA等于2r,由于∠MOA=∠AMO=30°,所以AM等于2r.
故選:C
點評:本題關鍵之處是借助于光的折射與反射定律作出光路圖,同時利用幾何關系來輔助計算.
練習冊系列答案
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