Question

（2010·重慶·20）如題20圖所示，空氣中有一折射率為的玻璃柱體，其橫截而是圓心角為90^o,、半徑為R的扇形OAB、一束平行光平行于橫截面，以45^o入射角射到OA上，OB不透光，若考慮首次入射到圓弧上的光，則 上有光透出的部分的弧長為(    )

A. 1/6 R            B.  1/4R          C. 1/3 R           D. 5/12 R  

Answer 1

B

根據折射定律，可得光進入玻璃后光線與豎直方向的夾角為30°。過O的光線垂直入射到AB界面上點C射出，C到B之間沒有光線射出；越接近A的光線入射到AB界面上時的入射角越大，發生全反射的可能性越大，根據臨界角公式得臨界角為45°，如果AB界面上的臨界點為D，此光線在AO界面上點E入射，在三角形ODE中可求得OD與水平方向的夾角為180°-（120°+45°）=15°，所以A到D之間沒有光線射出。
由此可得沒有光線射出的圓弧對應圓心角為90°-（30°+15°）=45°，為1/4R。