题目内容
18.如图所示,一束激光沿着与玻璃砖上表面成30°角的方向斜射到玻璃砖上,经过玻璃砖的折射,激光出射点的水平距离d=3cm.已知玻璃的折射率n=$\sqrt{3}$,真空中的光速c=3.0×108m/s,试求:①玻璃砖的厚度h;
②光在玻璃砖中传播的时间t.
分析 ①先根据折射定律求出折射角,再由几何知识求玻璃砖的厚度h;
②根据几何关系求出光玻璃砖中传播的距离,由v=$\frac{c}{n}$求得光在玻璃砖中传播的速度,即可求得光在玻璃砖中传播的时间t.
解答 解:①光在玻璃砖上表面的入射角 i=90°-30°=60°
由n=$\frac{sini}{sinr}$得 sinr=$\frac{sini}{n}$=$\frac{sin60°}{\sqrt{3}}$=0.5
则得 r=30°
所以玻璃砖的厚度 h=$\frac{d}{tanr}$=$\frac{3}{tan30°}$cm=3$\sqrt{3}$cm;
②光玻璃砖中传播的距离 s=$\frac{d}{sinr}$
光在玻璃砖中传播的速度 v=$\frac{c}{n}$
则光在玻璃砖中传播的时间 t=$\frac{s}{v}$.
联立解得 t=2$\sqrt{3}$×10-10s
答:
①玻璃砖的厚度h是3$\sqrt{3}$cm;
②光在玻璃砖中传播的时间t是2$\sqrt{3}$×10-10s.
点评 解决本题时要注意入射角是入射光线与法线的夹角,不是与界面的夹角,要灵活运用几何知识求光玻璃砖中传播的距离.
练习册系列答案
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