Question

【題目】如圖所示，三角形ABC為玻璃磚的橫截面，∠A=30°，∠C=90°，玻璃磚的折射率是n=，一束與BC面成θ=30°角的光線射向BC面的中點O處。已知光在真空中傳播速度為c，試求：

①光線射出棱鏡時的折射角并作出玻璃磚內完整的光路圖；

②若BC邊的長度為L，求光從射入玻璃磚到射出過程經歷的時間t。

Answer 1

【答案】① ②

【解析】

①由折射定律在BC面上有：，解得：

由臨界角公式：得：

所以全反射的臨界角，光線在AC面上的入射角為，故光線在AC界面發生全反射

由幾何關系可知在AB邊上的入射角為，則射出棱鏡時的折射角為，光路圖如圖所示：

②因

設，則有：

即：，解得：

故

所以光在玻璃磚中傳播的路程為：

光在玻璃磚中傳播的速度為

所以光從射入玻璃磚到射出過程經歷的時間為