题目内容
【题目】如图所示,为某种扇形玻璃砖,半径圆心角∠AOB=150o,OB水平,折射率n=,在OB边上有与竖直方向成45o夹角的一束平行光线射向玻璃砖,不考虑所有面上的反射光,求:
(1)光线射入玻璃砖的折射角;
(2)光线在介质中传播的最长时间t;
(3)有光线射出介质的弧长S.
【答案】(1)30o;(2) ;(3)0.58m
【解析】试题分析:根据题意作出光路图,由几何关系求出光线的入射角和折射角,再由折射定律求出介质的折射率,求出光线射入玻璃砖的折射角;求出光在介质中的传播路程及速度然后求出传播时间;光线在圆弧面上发生全反射时,求出临界角,再根据数学知识求出弧长。
作出光路图如图所示,
根据折射定律: ,变形得: ,
解得:
(2)光在介质中的速度:
光在介质中最大光程(如光路b)
光线在介质中传播的最长时间:
(3)光线在圆弧面上发生全反射时,
解得:
相应的弧长为:
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