Question

【题目】如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体，一束细光束由真空沿着径向与AB成角射入，对射出的折射光线的强度随角的变化进行记录，得到的关系如图乙所示。如图丙所示是这种材料制成的器具，左侧是半径为R的半圆，右侧是长为8R，高为2R的长方体，一束单色光从左侧P点沿半径方向与长边成37°角射入器具。已知光在真空中的传播速度为c，求：

①该透明材料的折射率；

②光线穿过器具的时间。

Answer 1

【答案】①1.25 ②

【解析】①由图乙可知，θ=37°时，折射光线开始出现，说明此时对应的入射角应是发生全反射的临界角，即：C=90°-37°=53°，
根据全反射临界角公式为： ，

则有折射率：n=arcsinC=1.25．
②因为临界角是53°，光线在玻璃砖中刚好发生3次全反射，光路图如图所示，则光程为：L=11R；
光在器具中的传播速度为： ；
光在器具中的传播时间： ；