Question

2．玻璃球的折射率为$\sqrt{3}$，直径为D．一束光从空气沿与玻璃球直径成60°角的方向射入．光在空气中的速度为c．求折射光线与玻璃球直径的夹角和在玻璃球中的传播时间．

Answer 1

分析 根据光的折射定律求出光在玻璃球中光线与AB的夹角，通过几何关系求出在玻璃球中的路程，根据v=$\frac{c}{n}$求出光在玻璃球中的速度，从而求出光在玻璃球中传播的时间

解答 解：如图所示，由折射定律得：n=$\frac{sin60°}{sinr}$，
得θ=30°，所以光线刚进入玻璃球时与直径AB的夹角为30°．
光线进入玻璃球经一次反射运动路程 s=4Rcos30°=2Dcos30°=$\sqrt{3}$D
光在玻璃球中的速度 v=$\frac{c}{n}$
光线进入玻璃球运动时间 t=$\frac{s}{v}$=$\frac{3D}{2c}$
答：折射光线与玻璃球直径的夹角为30°，在玻璃球中的传播时间为$\frac{3D}{2c}$．

点评 解决本题的关键掌握光的折射定律以及掌握光在介质中的速度与折射率的关系，结合几何知识进行解答．