题目内容
【题目】如图所示,为某玻璃砖的截面图,其中右侧为半径为R的半圆,O1为圆心,左侧为直角三角形ABC,∠C=,∠B=,玻璃砖折射率n=,把玻璃砖竖直固定在桌面上,一束平行光斜射到AB边上,光线与AB边成角,求:
①桌面上有光线照到的地方离C点的最小距离;
②通过O1点的光线在玻璃砖内运动的时间。
【答案】①(1+)R②
【解析】
①光线在AB边上发生折射,入射角i=,由折射定律知n=,解得
即光线在玻璃砖内平行于BC射向圆弧界面,当在圆弧界面发生全反射,边界光线射向桌面交桌面于P点,与C点最近.设入射角为i2,则
sini2=sinC=
解得
过O2作BC的垂线交桌面于点Q,可知
由几何知识可得
可得
②通过O点的光线在玻璃砖内通过的路程
x=R+Rtan=
光在玻璃中的传播速度
则
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