Question

7．如圖所示，折射率為$\sqrt{2}$的兩面平行的玻璃磚，下表面涂有反射物質(zhì)，右端垂直地放置一標(biāo)尺M(jìn)N．一細(xì)光束以45°角度入射到玻璃磚的上表面，會在標(biāo)尺上的兩個位置出現(xiàn)光點(diǎn)，若兩光點(diǎn)之間的距離為a（圖中未畫出），則光通過玻璃磚的時間是多少？（設(shè)光在真空中的速度為c，不考慮細(xì)光束在玻璃磚下表面的第二次反射）

Answer 1

分析 作出光路圖，先根據(jù)折射定律求出光線在玻璃磚上表面的折射角，根據(jù)幾何知識求出光線在玻璃磚內(nèi)傳播的距離S，由v=$\frac{c}{n}$求出光在玻璃磚的速度，由t=$\frac{s}{v}$求解光通過玻璃磚的時間．

解答 解：如圖由光的折射定律：
$n=\frac{sini}{sinr}$
得：r=30°
所以在玻璃磚內(nèi)的光線與玻璃磚的上面構(gòu)成等邊三角形，其邊長等于a
光在玻璃中的速度為：
$v=\frac{c}{n}=\frac{{\sqrt{2}c}}{2}$
${t_玻}=\frac{2a}{v}=\frac{{2\sqrt{2}a}}{c}$
答：光通過玻璃磚的時間是$\frac{2\sqrt{2}a}{c}$．

點(diǎn)評 對于幾何光學(xué)問題，往往是折射定律、光速公式v=$\frac{c}{n}$和幾何知識的綜合應(yīng)用，關(guān)鍵要正確作出光路圖，運(yùn)用幾何知識求解光在玻璃磚內(nèi)通過的距離．