Question

18．如圖所示，將一塊上下兩面平行、厚度為2.0cm的玻璃磚平放在水平面上，一束光線以60°的入射角射到玻璃磚，已知玻璃磚對光的折射率為$\sqrt{3}$，光在真空中的傳播速度為3.0×10⁸m/s，求光線
（1）射入玻璃磚的折射角；
（2）在玻璃磚中第一次傳播到底面的時間．

Answer 1

分析 （1）已知入射角，結(jié)合折射定律求出射入玻璃磚的折射角．
（2）根據(jù)幾何關(guān)系求出光在玻璃磚中傳播的距離，通過v=$\frac{c}{n}$求出光在玻璃磚中傳播的速度，從而得出傳播的時間．

解答 解：（1）根據(jù)折射定律得：
n=$\frac{sini}{sinr}$，
$\sqrt{3}$=$\frac{sin60°}{sinr}$，
解得：r=30°．
（2）光在玻璃磚中傳播的速度為：
v=$\frac{c}{n}=\frac{3×1{0}^{8}}{\sqrt{3}}=\sqrt{3}×1{0}^{8}m/s$，
光在玻璃磚中第一次傳播到底面的時間為：
t=$\frac{\fracqkjer9r{cosr}}{v}$=$\frac{\frac{0.02}{\frac{\sqrt{3}}{2}}}{\sqrt{3}×1{0}^{8}}$s=1.3×10^-10s．
答：（1）射入玻璃磚的折射角為30°；
（2）在玻璃磚中第一次傳播到底面的時間為1.3×10^-10s．

點(diǎn)評 對于幾何光學(xué)問題，首先要正確作出光路圖，其次要充分運(yùn)用幾何知識分析入射角與折射角的關(guān)系，再根據(jù)折射定律進(jìn)行解題．