题目内容
【题目】如图所示,某种玻璃制成的三棱镜ABC,其中∠A=45°、∠B=60°、AB长度为30cm。今有一束单色光从距离A点5cm处的P点垂直BC边入射,从BC边上的M点出射,出射方向与BC夹角为60°,已知光在真空中的传播速度(不考虑光的多次反射,sin15°=0.25,cos15°=0.96)。求:
(1)该玻璃的折射率;
(2)光从P点入射到M点出射的时间。
【答案】(1)1.92;(2)
【解析】
(1)光从AC射入,从BC射出,则在AB边发生全反射,由于不考虑光的多次反射,则光线在玻璃中的光路图如图所示
设光在AB边N点发生全反射,由几何关系可得,在AB边反射的入射角和出射角为
由几何关系可得,
光在BC边M点
玻璃的折射率为
(2)光从P点入射N点,有几何关系计算可得
,
在三角形中由正弦定理可得
则
则光在玻璃中从P点入射到M点出射通过的距离为
所以光从P点入射到M点出射的时间