Question

【題目】如圖所示，ABCD是一玻璃磚的截面圖，一束光與AB面成30°角從AB邊上的E點射入玻璃磚中，折射后經玻璃磚的BC邊反射后，從CD邊上的F點垂直于CD邊射出．已知∠B=90°，∠C=60°，EB=10cm，BC=30cm．真空中的光速c=3×108m/s，求：

①玻璃磚的折射率；
②光在玻璃磚中從E到F所用的時間．（結果保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】解：光在三棱鏡中傳播的光路如圖所示，由幾何關系可得：

i=60°，r=∠BQE=∠CQF=30°

由折射定律得：

n= = = ；

由v= ，得 光在玻璃中傳播的速度 v= ×108m/s；

由幾何關系得 =2 =20cm

= cos30°=（ ﹣ ）cos30°=（15 ﹣15）cm

則光在玻璃磚中從E到F所用的時間 t= =1.8×10﹣9s

答：光在玻璃磚中從E到F所用的時間是1.8×10﹣9s．

【解析】①根據題意作出光路圖，由光的反射定律和幾何知識求出入射角和折射角，再得到玻璃磚的折射率；②根據幾何知識求出光在玻璃磚中傳播的距離，由v= 求出光在玻璃中傳播的速度，從而求得傳播的時間．