全反射习题课

3. 水中发光体临界问题 课时作业（十）8题
当堂检测
4.在厚度为d、折射率为n=2的大玻璃板下表面,有 一个半径为r的圆形发光面,为了从玻璃板的上方看 不见这个圆形发光面,可在玻璃板的上表面贴一块 圆形纸片,问所贴纸片的最小半径应为多大？
解：1.设发光面发出的光 射到A点，发生刚全反射。 则n=1/sinc , c=300, △r=dtanc=dtan300. 最小半径R=r+ △r
β
3.临界角sinC=1/n=0.67＜sin450.在AB上 发生全反射。
α=300，n=sinβ/sinα
β=arcsin0.75
2：半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所示， O为圆心，已知玻璃的折射率为 2，当光由玻璃 射向空气时，发生全反射的临界角为45°.一束与 MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圆柱面 上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射 出。
（2）由折射定律知：
sin2
sin1
n
2 2
①
则
2 45
②
所以在MN面上射出的光束宽度应是
d R sin 2
2 R. 2
③
（1）说明光能从MN 平面上射出的理由？
（2）能从MN射出的 光束的宽度d为多少？
解析 （1）如图，进入玻璃中的 光线a垂直半球面,沿半径方向直 达球心位置O，且入射角等于临 界角，恰好在O点发生全反射。 光线a右侧的光线（如：光线b） 经球面折射后，射在MN上的入 射角一定大于临界角，在MN上 发生全反射，不能射出.光线a左 侧的光线经半球面折射后，射到MN面上的入射角 均小于临界角，能从MN面上射出.最左边射向半 径的光线c与球面相切，入射角θ1=90°,折射角 θ2=45°。故光线c将垂直MN射出。
当堂检测
1.圆柱形介质棒的截面置于空气中，一束平行光以 600入射角射到一端面的中心O上，如图所示。已 知棒长为L，介质的折射率为 3 ，光在空气中传 播的速度为c。求:
(1)这束光能否从圆柱侧面射出？
(2)这束光能否从另一端射出?如能射出，求光在棒 中传播的时间。
(1)不能 (2)能，2 L
Cห้องสมุดไป่ตู้
600 O L
全反射习题课
本课目标
全反射几种常见题型(按介质形状分类) 1.直线边界类（矩形玻璃砖，三角形玻璃砖等） 2.圆弧玻璃砖（圆形，半圆等） 3.水中发光体临界问题
复习提问
1.什么是光密介质和光疏介质？ 2.发生全反射的条件？ 3. 临界角等于多少？
问题展示
1.直线边界 （1）平行界面问题 课时作业（十）9题 （2）三角形玻璃砖问题 课时作业（十）7题
(1)这束入射光线的入射角多大？ (2)光在棱镜中的波长是多大？ (3)该束光线第一次从CD面出射时的折射角．(结果可用 三角函数表示)
(1)这束入射光线的入射角多大？
n=sini/sinr,r=300, n=1.5 (2)光在棱镜中的波长是多大？
n=c/v, v=λf
i
r
α
(3)该束光线第一次从CD面出射时的折射角．
2.圆弧边界（园，半圆玻璃砖）问题 课时作业（十）6，12题
当堂检测
2.如图是一个1/4圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、 G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、 HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有 光线。已知该棱镜的折射率n=5/3，若平行光束垂 直入射并覆盖OM，则光线（ B ） A、不能从圆弧NF1射出 B、只能从圆弧NG1射出 C、能从圆弧G1H1射出 D、能从圆弧H1M射出
课堂小结
全反射几种常见题型(按介质形状分类) 1.直线边界类（矩形玻璃砖，三角形玻璃砖等） 2.圆弧玻璃砖（圆形，半圆等） 3.水中发光体临界问题
作业：将错题整理到错题本上
完全达标练习
1.如图所示,玻璃棱镜ABCD可以看成是由ADE、ABE、 BCD三个直角三棱镜组成.一束频率为5.3×1014 Hz的单 色细光束从AD面入射,在棱镜中的折射光线如图中ab所 示,ab与AD面的夹角α＝60°.已知光在真空中的速度c＝ 3×108 m/s,玻璃的折射率n＝1.5,求：