Question

【題目】有一形狀特殊的玻璃磚如圖所示，AB為1/4圓弧，O為弧的圓心，半徑OA=10 cm．AOCD為矩形，AD=20 cm．一束光沿著平行于BC的方向從玻璃磚AB弧面上的E點射入，∠BOE=60°，已知光在此玻璃磚中折射率n=，光在真空中速度c=3×l08 m/s．求：

(1)這束光在玻璃磚中的第一個射出點到C的距離；

(2)這束光從射入到第一次射出的過程中，在玻璃磚中傳播的時間．

Answer 1

【答案】（1）5.8cm （2）1.7×10-9s

【解析】

（1）光路如圖所示，入射光經過折射后先到達BC邊的F點．

由幾何關系可得入射角為60°，根據折射定律

可得折射角r=30°

因為∠BOE=60°，所以∠BFE=30°，OF=OE=10cm，CF=10cm

在F點入射角β=60°，臨界角

而，所以在F點發生全反射

反射光到達CD邊G點，入射角γ=30°

因為

所以在G點第一次射出，CG=cm≈5.8cm

（2）根據，光在玻璃磚中傳播的速度m/s

EF=cm，FG=cm

光在玻璃磚中傳播路程為s= EF+FG=cm

傳播時間s≈1.7×10-9s