Question

【题目】MN为水平放置的光屏，在其正下方有一半圆柱玻璃砖，玻璃砖的平面部分ab与光屏平行且过圆心O，平面ab与屏间距离为d=0.2m，整个装置的竖直截面如图所示，在O点正下方有一光源S，发出的一束单色光沿半径射入玻璃砖，通过圆心O再射到屏上．现使玻璃砖在竖直面内以O点为圆心沿逆时针方向以角速度缓慢转动，在光屏上出现了移动的光斑．已知单色光在这种玻璃中的折射率为，求：

①当玻璃砖由图示位置转动多长时间屏上光斑刚好彻底消失；

②玻璃砖由图示位置转到光斑刚好彻底消失的过程中，光斑在屏上移动的距离s．

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】试题分析：由题意可知，假设玻璃砖转过角时，折射光线刚好完全消失。此时的入射角也为，由折射定律可得：

玻璃砖转动所用时间：

当入射角，由折射定律可得：

解得：

由图可知在玻璃砖逆时针转过角过程中折射光线顺时针转过角：