如圖所示有一根玻璃管,內(nèi)徑為d,外徑為2d,折射率為n=,圖乙是它的截面.有一束光線從玻璃管的外側面上的A點垂直于玻璃管中心軸線射入.若入射角α為60°,則有無光線從玻璃管的外壁射出玻璃管?如果有,則有光線射出的位置有幾處,并求出各處射出的光線與A點入射光線的夾角是多大?如果沒有,請說明理由.需作出光路圖。
解:設光從玻璃到空氣臨界角為C,sinC=,得30°<C<45° 
設光進入玻璃管時折射角為θ,射向內(nèi)表面的入射角為β
據(jù)折射定律有:sinα=nsinθ,得θ=30°
此時光線剛好與玻璃內(nèi)表面相切,光照射到外表面時的入射角β為30°,因30°<C<45°,可知入射角β小于C,則有光射出玻璃管
由光路可逆分析,折射光線對應的折射角為60°,此時射出的光線2與A點入射光線1的夾角為60°;在此位置有部分光線發(fā)生反射,再在另一位置出射,其入射角為30°,對應的折射角為60°,此時射出的光線3與A點入射光線1的夾角為180°;還有部分光線進一步發(fā)生反射在A點處出射,此時射出的光線4與A點入射光線1的夾角為60°
故有光線射出的位置有三處,各處射出的光線與A點入射光線的夾角分別為:第一處60°(或120°);第二處180°;第三處60°(或120°)
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,圖乙是它的截面.有一束光線從玻璃管的外側面上的A點垂直于玻璃管中心軸線射入.若入射角α為60°,則有無光線從玻璃管的外壁射出玻璃管?如果有,則有光線射出的位置有幾處,并求出各處射出的光線與A點入射光線的夾角是多大?如果沒有,請說明理由.需作出光路圖.

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