Question

【題目】如圖甲所示是由透明材料制成的半圓柱體,一束細光束由真空沿著徑向與AB成θ角射入后對射出的折射光線的強度進行記錄,發現它隨著θ角的變化而變化,變化關系如圖乙所示,如圖丙所示是這種材料制成的玻璃磚,左側是半徑為R的半圓,右側是長為4R,寬為2R的長方形,一束單色光從左側A'點沿半徑方向與長邊成45°角射入玻璃磚,求:

①該透明材料的折射率;
②光線在玻璃磚中運動的總時間;(光在空氣中的傳播速度為c).

Answer 1

【答案】①②

【解析】試題分析：①由圖乙可知，θ=45°時，折射光線開始出現，說明此時對應的入射角應是發生全反射的臨界角，

即：C=90°﹣45°=45°， 根據全反射臨界角公式為：sinC=1/n

則有折射率：

②因為臨界角是45°，光線在玻璃磚中剛好發生5次全反射，光路圖如圖所示，則光程為：

光在器具中的傳播速度為：

光在玻璃磚中的傳播時間：