题目内容
【题目】如图,一束单色光由左侧射入用透明材料制成的圆柱体,图示为过轴 线的截面图,圆柱体直径为1.2m,调整入射角α,光线恰好在上界面处发生全反射,已知该透明材料的折射率为5/4,真空中的光速c=3×10m/s,求:
(1)α的值(结果用反三角函数表示);
(2)光从射入到第一次射出圆柱体,在透明体中运动的时间。
【答案】(1)(2)
【解析】(1)作出光路图,由全反射求出临界角,由折射定律求出角;(2)由几何关系求光在透明体走的路程,由求出光在透明体中运动的速度,由路程除以速度即可求解运动的时间.
(1)由题意知,光线至上界面时,入射角恰等于临界角C,其光路图如图所示:
,由几何关系知:
由,则有:
所以
(2)由几何关系知:
所以,
光在透明体中的速度为
则光在透明体中的传播时间为:
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