Question

【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。

Answer 1

【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