Question

18．如圖所示為一半徑為R的圓形玻璃磚的截面圖，一束單色光豎直向上由A點射入玻璃磚，玻璃磚對該單色光的折射率為$\sqrt{3}$，已知單色光的入射角為60°，光速為c，求該單色光經(jīng)過折射后在玻璃磚內(nèi)傳播時間．

Answer 1

分析 根據(jù)折射定律求出光線在圓弧面上的折射角，根據(jù)幾何關(guān)系求出光在玻璃磚中傳播的距離，以及求出光在介質(zhì)中的傳播速度，根據(jù)t=$\frac{s}{v}$求出光束經(jīng)玻璃磚折射后所需要的時間．

解答 解：一束單色光豎直向上由A點射入玻璃磚，
由光的折射定律得 n=$\frac{sin∠1}{sin∠2}$
得 sin∠2=$\frac{sin60°}{\sqrt{3}}$=0.5，
則有：∠2=30°

由幾何關(guān)系可得：光在玻璃磚中的傳播距離 s=$\frac{Rsin30°}{cos30°}$=$\frac{\sqrt{3}}{3}R$ $\frac{R}{c}$
光在玻璃中的傳播速度 v=$\frac{c}{n}$=$\frac{\sqrt{3}}{3}$c
該單色光經(jīng)過折射后在玻璃磚內(nèi)傳播時間 t=$\frac{s}{v}$=$\frac{R}{c}$，
答：該單色光經(jīng)過折射后在玻璃磚內(nèi)傳播時間$\frac{R}{c}$．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握折射定律，以及光在介質(zhì)中的速度與折射率的關(guān)系，注意正確的光路圖與幾何關(guān)系是解題的關(guān)鍵．