如图所示,半圆玻璃砖的半径R=10cm,折射率为n=3,直径AB与屏幕垂直并接触于A点.激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃 砖的圆心O,结果在水平屏幕MN上出现两个光斑.则两个光斑之间的距离.( 

问题描述:

如图所示,半圆玻璃砖的半径R=10cm,折射率为n=

3
,直径AB与屏幕垂直并接触于A点.激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃 砖的圆心O,结果在水平屏幕MN上出现两个光斑.则两个光斑之间的距离.(  )
A.
20
3
3
cm
B. 5
3
cm
C.
40
3
3
cm
D. 20
3
cm

画出如图光路图.
设折射角为r,根据折射定律得n=

sinr
sini

代入解得 r=60°
由几何知识得,△OPQ为直角三角形,
∠APO=r=60°.
根据反射定律和几何知识得知,∠AQO=i=30°
所以两个光斑PQ之间的距离
L=PA+AQ=Rtan30°+2Rsin60°
解得 L=
40
3
3
cm.故C正确,A、B、D错误.
故选C.