Question

14．光线以60°的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直．（真空中的光速C=3.0×10⁸m/s）
（1）画出光路图
（2）求出玻璃的折射率
（3）光在玻璃中的速度．

Answer 1

分析 （1）根据反射定律，求出反射角，由题，折射光线与反射光线恰好垂直求出折射角，画出光路图．
（2）由折射定律求出折射率．
（3）由公式v=$\frac{c}{n}$求出光在玻璃中的传播速度．

解答 解：（1）根据反射定律，得反射角为：i′=60°
据题，折射光线与反射光线恰好垂直，则得折射角为：r=90°-60°=30°
画出光路图如图
（2）根据折射定律得折射率为：
n=$\frac{sini}{sinr}$=$\frac{sin60°}{sin30°}$=$\sqrt{3}$≈1.7
（3）光在玻璃中的速度为：
v=$\frac{c}{n}$=$\frac{3×1{0}^{8}}{\sqrt{3}}$≈1.7×10⁸m/s
答：
（1）画出光路图如图．
（2）玻璃的折射率是1.7．
（3）光在玻璃中的速度是1.7×10⁸m/s．

点评 折射率是反映介质对光折射能力的物理量，与入射角、折射角无关，取决于介质的性质，要结合几何知识和折射定律研究这类问题．