题目内容

(2011?潍坊一模)如图所示,一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上,反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P,现在将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上,则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出,打在光屏上的P′点(图中未标出),与原来P点相比向左平移了3.46cm,已知透明体对光的折射率为
3
.求光在透明体里运动的时间.
分析:作出光路图,根据折射定律求出折射角,根据几何知识求出透明介质的厚度,并求出光在透明介质中通过的路程.光在透明介质中的传播速度为v=
c
n
,再求出光在透明体里运动的时间.
解答:解:设透明介质的厚度为d.作出光路图如图所示.
根据折射定律得:n=
sinα
sinβ

将n=
3
,α=60°,代入解得,β=30°
由题意及光路图得
△s=2dtanα-2dtanβ
代入解得,d=1.5cm
光在透明介质中的传播速度为v=
c
n
,光在透明介质中通过的路程为s=
2d
cosβ
,所以光在透明体里运动的时间为t=
s
v
=
2dn
c?cosβ
=2×10-10s
答:光在透明体里运动的时间为2×10-10s.
点评:此题是几何光学的问题,首先要作出光路图,根据折射定律和几何知识结合进行研究.
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