Question

單色細(xì)光束射到折射率的透明球平面內(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1所示(圖上已畫出入射光和出射光)：

①在圖上大致畫出光線在球內(nèi)的路徑和方向；

②求入射光與出射光之間的夾角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

（1）      

（2）30⁰

（3）紅光α最大，紫光α最�。�

解析:

光束射到透明球的表面發(fā)生折射，遵循折射定律，在第二次到達(dá)球表面時(shí)發(fā)生全反射，遵循反射定律，第三次到達(dá)球表面時(shí)發(fā)生折射，射出球面，遵循折射定律，作出光路圖后，即可分析計(jì)算．

(1)利用反射光線和入射光線的對(duì)稱性作出球內(nèi)的光路圖如圖2所示．

(2)光線在A點(diǎn)發(fā)生折射，遵守折射定律．由得，所以．由幾何關(guān)系及對(duì)稱性有，，將代入得．

(3)由折射定律得可知，n越小，sinr越大，r越大，則越大．所以紅光α最大，紫光α最小．