Question

【题目】一根长为L=1.5m的直玻璃棒对一束光的折射率n=，该光束以跟玻璃棒左端面A成30的方向射入玻璃棒，如图所示，已知真空中的光速为c=3×108m/s.

① 试通过计算说明，光线能否从玻璃棒的侧面漏出?

② 若能从侧面漏出，求漏出时的折射角.若不能漏出，求光从左端面A传到右端面B的时间.

Answer 1

【答案】①光线不会从侧面漏出。 ② 1.0×10-8 m/s

【解析】

(1)若光从左端以与端面成30°入射，根据折射定律求出折射角，由几何知识求出光线在侧面上的入射角θ，与临界角C进行比较，若θ＞C，将发生全反射，不能从侧面射出．

(2)由求出光在玻璃管内的传播速度．由几何关系求出光通过的总路程s，由求光通过玻璃管所需的时间．

①设光束在左端面的入射角为θ1，折射角为θ2，在侧面的入射角为θ3，

由题，θ1=60，

因：

得：θ2=30

则θ3=60

又因：

即：30< C < 60

故：C < θ3 ，在侧面处将发生全反射,故光线不会从侧面漏出。

②玻璃中的光速v = c/n

则：

得：t=L/v//=2L/c=1.0×10-8 m/s