Question

【題目】如圖甲所示是由透明材料制成的半圓柱體，一束細光束由真空沿著徑向與AB成角射入，對射出的折射光線的強度隨角的變化進行記錄，得到的關系如圖乙所示。如圖丙所示是這種材料制成的器具，左側是半徑為R的半圓，右側是長為8R，高為2R的長方體，一束單色光從左側P點沿半徑方向與長邊成37°角射入器具。已知光在真空中的傳播速度為c，求：

①該透明材料的折射率；

②光線穿過器具的時間。

Answer 1

【答案】①1.25 ②

【解析】①由圖乙可知，θ=37°時，折射光線開始出現，說明此時對應的入射角應是發生全反射的臨界角，即：C=90°-37°=53°，
根據全反射臨界角公式為： ，

則有折射率：n=arcsinC=1.25．
②因為臨界角是53°，光線在玻璃磚中剛好發生3次全反射，光路圖如圖所示，則光程為：L=11R；
光在器具中的傳播速度為： ；
光在器具中的傳播時間： ；