Question

【题目】如图所示，横截面为直角三角形的玻璃砖ABC．AC边长为L，∠B=30°，光线P、Q同时由AC中点射入玻璃砖，其中光线P方向垂直AC边，光线Q方向与AC边夹角为45°．发现光线Q第一次到达BC边后垂直BC边射出．光速为c，求：

Ⅰ．玻璃砖的折射率；
Ⅱ．光线P由进入玻璃砖到第一次由BC边出射经历的时间．

Answer 1

【答案】解：Ⅰ、作出光路图如图．则光线Q在AC边的入射角i=45°．

由几何关系可知在AC边的折射角r=30°

由折射定律得 n= =

Ⅱ、光线P在玻璃砖中传播时

s1=ED= = L

s2=DF= = L

P在玻璃砖内传播的速度 v=

则所要求的时间为 t=

由以上各式可得 t=

答：Ⅰ．玻璃砖的折射率为 ；

Ⅱ．光线P由进入玻璃砖到第一次由BC边出射经历的时间为 ．

【解析】Ⅰ、作出光路图，由几何知识求出光线在AC边的入射角和折射角，即可求得玻璃砖的折射率；Ⅱ、由几何关系求出光线P由进入玻璃砖到第一次由BC边出射通过的路程，由v= 求出P在玻璃砖内传播的速度，即可求得经历的时间．
【考点精析】解答此题的关键在于理解光的折射的相关知识，掌握光由一种介质射入另一种介质时，在两种介质的界面上将发生光的传播方向改变的现象叫光的折射．