Question

【题目】如图所示，MN为竖直放置的光屏，光屏的左侧有半径为R、折射率为的透明半球体，O为球心，轴线OA垂直于光屏，O至光屏的距离。位于轴线上O点左侧处的点光源S发出一束与OA夹角θ=60°的光线射向半球体，已知光在真空中传播的速度为c。求：

①光线射入半球体时的折射角；

②光线射出半球体时的折射角；

③光线从S传播到达光屏所用的时间。

Answer 1

【答案】①30° ②60°，即出射光线与轴线OA平行 ③

【解析】

①光从光源S射出经半球体到达光屏的光路如图

光由空气射向半球体，由折射定律，有

解得：

②在ΔOBC中，由正弦定理得：

解得：

光由半球体射向空气，由折射定律，有

解得：，即出射光线与轴线OA平行

③光从光源S出发经玻璃半球体到达光屏所用的时间

且

解得：