[题目]左面侧壁上有一台数光器.可以沿空腔的直径方向发出在真空中速度为c的散光束.空腔中放置了一个比空腔略小(半径可视为2R) 的折射率为2的透明圆柱状光学材料.光学材料的圆心在空腔的圆心0点.并且材料中被挖掉了一块半径为R的截面为半圆形的柱体(圆心和0点重合).挖掉的部分为真空.(反射与折射在同一界面时只考虑折射)①若激光束与半圆柱的平面垂直.求散题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】左面侧壁上有一台数光器，可以沿空腔的直径方向发出在真空中速度为c的散光束。空腔中放置了一个比空腔略小(半径可视为2R) 的折射率为2的透明圆柱状光学材料，光学材料的圆心在空腔的圆心0点，并且材料中被挖掉了一块半径为R的截面为半圆形的柱体(圆心和0点重合)，挖掉的部分为真空。(反射与折射在同一界面时只考虑折射)

①若激光束与半圆柱的平面垂直，求散光从发出到照射到空腔壁的时间。

②激光器始终开启，若光学材料围绕空腔圆心0点顺时针转动900，空腔壁上能被激光照射到的圆弧长度为多少?

【答案】(1) （2）

【解析】①光在半圆真空中传播时间t1=

介质中光速为

传播距离为3R 则介质中传播时间为 t2==

传播的总时间为 t=t1+t2 =

②在O处，光由光密介质射入光疏介质，发生全反射临界角为C

sinC=

解得 C=300

所以弧长范围是

综上所述本题答案是：(1) （2）

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