Question

【题目】由某种透明材料制成的半圆柱体，一束红光由真空管沿着半径方向与AB成θ角射入，如图甲所示，对从AB上方折射出的光线强度进行记录，发现它随θ角的变化而变化，其变化关系如图乙所示。，图丙使用这种材料制成的玻璃砖的截面，左侧是半径为R的半圆形，右侧是长为6R，宽为2R的长方形。将该束红光从左侧沿半径方向与长边成45°角射入玻璃砖，已知光在真空中的传播速度为c，求：

(i)该透明材料的折射率；

(ii)光在玻璃砖中传播的时间。

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】【试题分析】(1)由图象能读出此透明体的临界角，根据全反射临界角公式，求解折射率n；(2)根据光路图，结合光的全反射，确定总的光程L，并根据与，即可求解总时间．

(1) 由图乙可知，θ=45°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°-45°=45°

根据全反射临界角公式

(2)因为临界角是45°，光线在玻璃砖中刚好发生7次全反射，光路图如图所示

则总的光程为：

光在器具中的传播速度为：

光在器具中的传播时间：