Question

【題目】在真空中有正方體玻璃磚，其截面如圖所示，已知它的邊長為2d，在AB面上方有一單色點光源S，從S發(fā)出的光線從AB面中點P以60射入玻璃磚，從AD面的Q點(Q未標記)射出，且射出時出射光線偏離入射光線SP的偏向角為30。已知光在真空中傳播速度為c。

(i)求光從P傳播到Q所用時間?

(ii)若將光源S順時針旋轉(zhuǎn)至某一角度，仍然從P點入射，在AD面的N點恰好發(fā)生全反射，求N、Q兩點間距離?

Answer 1

【答案】（1） (2)

【解析】解：(ⅰ) 光路圖如圖所示，由折射定律知，光線在AB面上折射時有

在BC面上出射時

由幾何關(guān)系有ɑ＋β＝90°

δ＝（60°－ɑ）＋（γ－β）＝30°

聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得ɑ＝β＝45°，γ＝60°

所以

光在棱鏡中傳播速度為

光在棱鏡中通過的距離

故光從P傳播到Q所用時間

(ⅱ)若折射光線恰好在N點發(fā)生全反射，則在N點的入射角為臨界角C，

所以N、Q兩點間距離