Question

（2011?寶應(yīng)縣模擬）如圖所示，透明介質(zhì)球球心位于O，半徑為R，光線DC平行于直徑AOB射到介質(zhì)的C點(diǎn)，DC與AB的距離H=

3

R/2，若DC光線進(jìn)入介質(zhì)球后經(jīng)一次反射再次回到介質(zhì)球的界面時(shí)，從球內(nèi)折射出的光線與入射光線平行，求介質(zhì)的折射率．

Answer 1

分析：由題光線經(jīng)兩次折射、一次反射后與入射光線平行，則光路具有對(duì)稱性，作出光路圖．根據(jù)幾何知識(shí)求出第一次折射時(shí)的入射角i和折射角r，由折射定律求出折射率．

解答：解：設(shè)第一次折射時(shí)入射角為i，折射角為r，
由幾何知識(shí)可知sini=

H

R

=

3 2 R

R

=

3

2

  
解得 i=60°
光在球內(nèi)發(fā)生反射，根據(jù)對(duì)稱性作出光路圖如圖．
由2r=i，得到r=

i

2

=30°
故折射率n=

sini

sinγ

=

3

答：介質(zhì)的折射率為

3

．

點(diǎn)評(píng)：本題的關(guān)鍵在于根據(jù)對(duì)稱性，作出光路圖．還要抓住光線在球形玻璃磚內(nèi)傳播時(shí)，第一次折射時(shí)折射角等于等于第二次折射時(shí)的入射角．