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( )

参考答案
C
2023_省自主命题(湖北)
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( )

C
【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。