Question

【题目】如图，一束单色光由左侧射入用透明材料制成的圆柱体，图示为过轴 线的截面图，圆柱体直径为1.2m，调整入射角α，光线恰好在上界面处发生全反射，已知该透明材料的折射率为5/4，真空中的光速c=3×10m/s，求：

(1)α的值(结果用反三角函数表示)；

(2)光从射入到第一次射出圆柱体，在透明体中运动的时间。

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】（1）作出光路图，由全反射求出临界角，由折射定律求出角；（2）由几何关系求光在透明体走的路程，由求出光在透明体中运动的速度，由路程除以速度即可求解运动的时间.

（1）由题意知，光线至上界面时，入射角恰等于临界角C，其光路图如图所示：

，由几何关系知：

由，则有：

所以

（2）由几何关系知：

所以，

光在透明体中的速度为

则光在透明体中的传播时间为：