在厚度为d、折射率为n的大玻璃板的下表面,有一个半径为r的圆形发光面.为了从玻璃板的上方看不见圆形发光面,可在玻璃板的上表面贴一块圆形纸片,所贴纸片的最小半径为多大?

问题描述:

在厚度为d、折射率为n的大玻璃板的下表面,有一个半径为r的圆形发光面.为了从玻璃板的上方看不见圆形发光面,可在玻璃板的上表面贴一块圆形纸片,所贴纸片的最小半径为多大?

根据题述,光路如图所示,图中S点为圆形发光面边缘上一点,
由该点发出的光线能射出玻璃板的范围由临界光线SA确定,当入射角大于临界角C时,光线就不能射出玻璃板了.
图中△r=dtanC=d

sinC
cosC
,而sinC=
1
n

则cosC=
n2−1
n
,所以△r=
d
n2−1
.故所贴纸片的最小半径R=r+△r=r+
d
n2−1

答:所贴纸片的最小半径为r+
d
n2−1

答案解析:作出光路图,S点为圆形发光面边缘上一点.由该点发出的光线能射出玻璃板的范围由临界光线SA确定,当入射角大于临界角C时,光线就不能射出玻璃板了.根据折射定律和几何知识结合进行求解.
考试点:光的折射定律.
知识点:本题关键要理解看不到圆形发光面的原因是由于发生了全反射,再作出光路图,运用折射定律和几何知识结合进行求解.