Question

【题目】如图所示，三角形ABC为玻璃砖的横截面，∠A=30°，∠C=90°，玻璃砖的折射率是n=，一束与BC面成θ=30°角的光线射向BC面的中点O处。已知光在真空中传播速度为c，试求：

①光线射出棱镜时的折射角并作出玻璃砖内完整的光路图；

②若BC边的长度为L，求光从射入玻璃砖到射出过程经历的时间t。

Answer 1

【答案】① ②

【解析】

①由折射定律在BC面上有：，解得：

由临界角公式：得：

所以全反射的临界角，光线在AC面上的入射角为，故光线在AC界面发生全反射

由几何关系可知在AB边上的入射角为，则射出棱镜时的折射角为，光路图如图所示：

②因

设，则有：

即：，解得：

故

所以光在玻璃砖中传播的路程为：

光在玻璃砖中传播的速度为

所以光从射入玻璃砖到射出过程经历的时间为