题目内容
【题目】边长为d的正方体透明介质置于真空中,其横截面ABCD如图所示。有两束平行光I、Ⅱ分别从上表面的A点和AB的中点沿与水平方向成30°角同时斜射入介质中,两种光在界面上折射后恰好相交于正方体底面的C点处。已知真空中光速为c,求:
(1)介质对光I、Ⅱ的折射率;
(2)光I、Ⅱ到达C点的时间差。
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)画出光线Ⅰ、Ⅱ由空气射向介质中的光路图,结合几何关系求解折射角,根据求解折射率;(2)由光线Ⅰ、Ⅱ在介质中的速度求解光I、Ⅱ到达C点的时间差。
(1)由题可知,光线Ⅰ、Ⅱ在空气中入射角为θ=600,做出光线Ⅰ、Ⅱ在介质中的光路图如图;
根据几何关系可知,光线Ⅰ在介质中的折射角为θ1=450,光线Ⅱ在介质中的折射角的正弦值为
由折射定律:
解得
(2)由介质中光速: 可得光线Ⅰ、Ⅱ在介质中的速度分别为:,,
则有:
解得
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