Question

【题目】如图所示为一折射率，的圆柱形棱镜横截面，半径为R．某单色光水平向右射入棱镜，圆心O到入射光线的垂直距离为．已知光在真空中的传播速度为c，求：

①这束单色光从射入棱镜到第一次射出棱镜，光线偏转的角度；

②这束单色光从射入棱镜到第一次射出棱镜，所用的时间．

Answer 1

【答案】①偏转角度60° ②

【解析】

画出光路图，结合几何关系，根据折射定律求解光线偏转的角度；求出这束单色光线从射入棱镜到第一次射出棱镜的路程，根据n=c/v求解速度，根据t=s/v求解时间.

①光线射入棱镜后，第一次从棱镜中射出的光路图如图所示．

由几何关系得

即θ1＝60°

由折射定律得

即θ2＝30°

偏转角度φ＝2（θ1－θ2）＝60°

②这束单色光线从射入棱镜到第一次射出棱镜，路程为x＝2Rcosθ2

光在棱镜中的传播速度

所用时间