Question

單色細(xì)光束射到折射率n＝的透明球表面，光束在過球心的平面內(nèi)，入射角i＝45°．研究經(jīng)折射進(jìn)入球內(nèi)后又經(jīng)內(nèi)表面反射一次，再經(jīng)球面折射后射出的光線，如圖所示(圖上已畫出入射光線和出射光線)．

(1)在圖上大致畫出光線在球內(nèi)的路徑和方向．

(2)求入射光線與出射光線之間的夾角α．

(3)如果入射的是一束白光，透明球的色散情況與玻璃相仿，問哪種顏色光的α角最大，哪種顏色光的α角最��？

Answer 1

答案：
解析：

　　答案：(1)如圖

　　(2)30°

　　(3)紅光、紫光

　　解析：已知入射光線和出射光線，所以光在三個界面上改變了傳播方向，光線在內(nèi)表面反射時具有對稱性，折射時與入射光線具有可逆性，由此可作出光路圖，再由折射定律分析計算．

　　(1)如圖．

　　(2)由折射定律

　　，

　　得r＝30°．

　　由幾何關(guān)系及對稱性有：＝r－(i－r)＝15°，

　　α＝30°．

　　(3)由于α＝4r－2i＝4r－90°，因此，n越大，r越小，α越小，所以紫色α最小，紅光α最大．