题目内容
【题目】如图,矩形ABCD为一玻璃砖的截面,AB=L、AD=2L。该截面内一条单色光线a从A点射向BC中点E,刚好在BC发生全反射并直接射向D点。该单色光的另一条与AE平行的光线b从AB上的P点(未画出)射入玻璃砖,光线经BC反射后直接射向D点。已知真空中光速为c,求:
(i)玻璃砖的折射率n;
(ii)P、B的距离及光从P点传播到D点的时间t。
【答案】(i) ;(ii) ,
【解析】
(i)如图1,玻璃砖的该截面内光线a从A点射到BC中点E时,刚好在BC发生全反射,由于,则入射角为,设玻璃砖折射率为n,由折射定律
(ii)如图2,设从P点入射的光线b在AB边界折射角为,由折射定律
得
即
可知光线在界面BC发生全反射,经反射后到达D点,由几何关系
又
解得
又
且
可得光线从P到D经过路程
光线在玻璃砖中传播的速度
解得
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