Question

【題目】如圖所示為半圓形玻璃磚的截面圖，圓的半徑為R，過圓心O的對稱軸水平，一束平行光豎直向下照射在整個AB圓弧面上，玻璃磚對光的折射率為，光在真空中傳播速度為c，求：

(1)折射光線經(jīng)過C點的入射光線到AC面的水平距離s；

(2)照射到C點的折射光線在玻璃磚中傳播的時間為多少?

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】

（1）首先畫出光路圖，根據(jù)幾何關系結(jié)合光的折射定律求解折射光線經(jīng)過C點的入射光線到AC面的水平距離s；（2）根據(jù)幾何關系先求解光線在玻璃磚中的傳播距離，然后根據(jù)v=c/n求解傳播速度，最后求解在玻璃磚中傳播的時間.

（1）折射光線經(jīng)過C點的光線如圖，

設光線在AB弧面上入射角為i，折射角為r，由幾何關系可知r=θ，i=θ+r=2r，

根據(jù)光的折射定律： 即 ，

可得r=300，i=600

由幾何關系可知α=300

因此折射光線經(jīng)過C點的入射光線到AC面的水平距離：

（2）由幾何關系可知，照射到C點的折射光線在玻璃磚中的路程

光在玻璃中的傳播速度為

傳播時間