Question

如图所示，是用某种玻璃制成的横截面为圆形的圆柱体光学器件，它的折射率为 ，横截面半径为R。现用一细光束（视为光线）垂直圆柱体的轴线以i=60°的入射角射入圆柱体，不考虑光线在圆柱体内的反射，真空中光速为c。

①作出光线穿过圆柱体射出的光路图。
②求该光线从圆柱体中射出时，折射光线偏离进入圆柱体光线多大的角度？
③光线在圆柱体中的传播时间。

Answer 1

①见解析　　　②　　　③

解析试题分析：①由折射定律，得，光线射入圆柱体内的折射角为，由几何知识得，光线从圆柱体射出时，在圆柱体内的入射角为30°，在圆柱体外的折射角为60°，光路图如图所示。

②根据①中光路图，由几何知识得，出射光线偏离原方向的角度为
③根据①中光路图，由几何知识得，光线在圆柱体中的路程 
传播速度 
所以，光线在圆柱体中的传播时间为
考点：本题考查光的折射定律、折射率与光速之间的关系，意在考查考生运用几何光学知识解决问题的能力、作图能力及理解能力和推理能力。