Question

一束由紅?藍兩單色光組成的光線從一平板玻璃磚的上表面以入射角θ射入,穿過玻璃磚自下表面射出.已知該玻璃對紅光的折射率為1.5.設紅光與藍光穿過玻璃磚所用的時間分別為t₁和t₂,則在θ從0°逐漸增大至90°的過程中(    )

A．t1始終大于t2	B．t1始終小于t2
C．t1先大于后小于t2	D．t1先小于后大于t2

Answer 1

B

假設玻璃磚的厚度為d,光線在玻璃磚中的折射角為θ′,由折射定律可得sinθ′=光線在玻璃磚中的傳播速度v=,光在玻璃磚中的傳播距離L=,可知光穿過玻璃磚所用的時間t=,因為紅光的折射率小于藍光的折射率,所以紅光的折射角大于藍光的折射角.由題意知n_紅=1.5,可知紅光的折射角θ′<45°,所以兩種光線在θ從0°逐漸增大到90°的過程中,折射角θ′的兩倍都小于90°,因此sin 2θ′也會增大,且折射角是紅光的大于藍光的.所以整個過程中紅光所用的時間始終小于藍光所用時間,故選B.