Question

【題目】如圖所示，若實心玻璃管長L=40cm，寬d=4cm，玻璃的折射率，一細光束從管的左端的正中心射入，則光最多可以在管中反射____次，光在管中傳播的最長時間為___ (此空保留兩位有效數字，已知光在真空中傳播速度c=3.0×108 m/s)。

Answer 1

【答案】6 1.5×10-9s

【解析】

（1）光束進入玻璃管，在玻璃管壁發生全反射時，在管中反射的次數最多，所用的時間最長。

臨界角sinC=，C=60°

光路如圖：

則x=dtanC=6.93cm，在器壁上兩次反射之間沿軸線前進6.93cm的距離，從進入到第一次反射沿軸線前進x/2=3.47cm

所以n-1= = =5.27

光最多可以在管中反射6次；

（2）光在管中傳播的最長距離s= m=0.46m

光在管中傳播的最長時間t= s=1.5×10-9s