Question

如圖所示，ABCD為同種材料構成的柱形透明體的橫截面，其中ABD部分為等腰直角三角形，BCD部分為半圓形，一束單色平行光從真空射向AB或AD面，材料折射率n=1.6，下列說法正確的是（　　）

• A、從AB面中點射入的光線一定從圓弧的中點射出
• B、從AB面射入的所有光線經一次反射和折射后都從BCD面射出
• C、從AB面中間附近射入的所有光線經一次反射和折射后都從BCD面射出
• D、若光線只從AD面垂直射入，則一定沒有光線從BCD面射出

Answer 1

分析：由題，材料的折射率n=1.6，根據臨界角公式得到臨界角C小于45°，從AB面射入的所有光線射到AD面的入射角都大于臨界角，發生全反射．AB面中點射入的光線一定從圓弧的中點射出．從AB面中間附近射入的光線經一次反射后射到BCD面時入射角小于臨界角，不發生全反射，能從BCD面射出．若光線只從AD面垂直射入，方向不變，射出BCD面上的光線入射角有的小于臨界角，不發生全反射，能從BCD面射出．

解答：解：A、由題，材料的折射率n=1.6，根據臨界角公式得到臨界角C小于45°，從AB面射入的所有光線射到AD面都發生全反射．從AB面中點射入的光線，經一次全反射后，方向不變，一定從圓弧的中點射出．故A正確．
B、C、從AB面中間附近射入的光線經一次反射后射到BCD面時入射角小于臨界角，不發生全反射，能從BCD面射出．而靠近B點和D點的光線，入射角大于臨界角，發生全反射，不能從BCD面射出．故B錯誤，C正確．
D、若光線只從AD面垂直射入，方向不變，部分射到AB面的光線在AB面上發生全反射，射到BCD面上時，有的光線入射角小于臨界角，不發生全反射，能從BCD面射出．另外部分從AD射到BCD面上的光線，也有的光線入射角小于臨界角，不發生全反射，能從BCD面射出．故D錯誤．
故選：AC．

點評：本題關鍵抓住發生全反射的條件：一是光從光密介質射入光疏介質；二是入射角大于臨界角．