图1
(1)玻璃的折射率;
(2)球心O到BN的距离.
答案 (1) (2)R
解析 (1)设光线BM在M点的入射角为i,折射角为r,由几何知识可知i=30°,r=60°,根据折射定律得n=,代入数据得n=.
(2)光线BN恰好在N点发生全反射,则∠BNO为临界角C,sin C=,设球心到BN的距离为d,由几何知识可知:d=Rsin C,联立解得d=R.
例2 如图2所示,ABCD是一直角梯形棱镜的横截面,位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入.已知棱镜的折射率n=,AB=BC=8 cm,OA=2 cm,∠OAB=60°.
图2
(1)求光线第一次射出棱镜时,出射光线的方向;
(2)第一次的出射点距C______ cm.
答案 (1)出射光线与DC边的夹角为45° (2)
解析 (1)设发生全反射的临界角为C,由折射定律得
sin C=
代入数据得C=45°
光路图如图所示,由几何关系可知光线在AB边和BC边的入射角均为60°,均发生全反射.