如图所示,楔形玻璃的横截面POQ 的顶角为 3 0 ^,…——2023 高考物理第 6 题答案解析

2023_省自主命题(湖北)

2023 湖北 第 6 题 单选题 区分题
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6. 如图所示,楔形玻璃的横截面POQ 的顶角为 $3 0 ^ { \circ }$ , $O P$ 边上的点光源S到顶点O 的距离为d,垂直于$O P$ 边的光线SN在OQ 边的折射角为 $4 5 ^ { \circ }$ 。不考虑多次反射,OQ 边上有光射出部分的长度为( )

A. $\frac { 1 } { 2 } d$
B. $\frac { \sqrt { 2 } } { 2 } d$
C. $^ { d }$
D. $\sqrt { 2 } d$
参考答案

C

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题目指纹

这道题真正考什么?

关键能力
光学
难度
区分题

完整解析 · 逐步详解

【答案】C

【解析】

【详解】设光纤在OQ 界面的入射角为a,折射角为 $\beta$ ,几何关系可知 $\alpha = 3 0 ^ { \circ }$ ,则有折射定律

$$ n = \frac {\sin b}{\sin a} = \sqrt {2} $$

光纤射出OQ 界面的临界为发生全反射,光路图如下,其中 $O B \bot C S$

光线在AB两点发生全反射,有全反射定律

$$ \sin C = \frac {1}{n} = \frac {\sqrt {2}}{2} $$

即AB两处全反射的临界角为 $4 5 ^ { \circ }$ ,AB之间有光线射出,由几何关系可知

$$ A B = 2 A C = 2 C S = O S = d $$

故选 C。

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