题目
某种透明媒质对于空气的临界角(指全反射)等于45°,光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是:A. 45°B. 40.9°C. 35.3°D. 54.7°
某种透明媒质对于空气的临界角(指全反射)等于45°,光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是:
- A. 45°
- B. 40.9°
- C. 35.3°
- D. 54.7°
题目解答
答案
D
解析
考查要点:本题主要考查临界角与布儒斯特角的关系,需要结合光的全反射和偏振知识进行计算。
解题核心思路:
- 临界角公式:由临界角求出透明媒质的折射率;
- 布儒斯特角公式:利用折射率计算布儒斯特角。
破题关键点:
- 临界角公式:$\sin C = \frac{1}{n}$($C$为临界角,$n$为媒质的折射率);
- 布儒斯特角公式:$\tan \theta_B = n$($\theta_B$为布儒斯特角,$n$为两种介质的折射率之比)。
步骤1:求透明媒质的折射率
已知临界角$C = 45^\circ$,根据临界角公式:
$\sin C = \frac{1}{n} \implies n = \frac{1}{\sin 45^\circ} = \frac{1}{\frac{\sqrt{2}}{2}} = \sqrt{2}.$
步骤2:求布儒斯特角
光从空气(折射率$n_1 = 1$)射向媒质(折射率$n_2 = \sqrt{2}$),布儒斯特角满足:
$\tan \theta_B = \frac{n_2}{n_1} = \sqrt{2}.$
因此:
$\theta_B = \arctan(\sqrt{2}) \approx 54.7^\circ.$