题目内容
【题目】如图所示,置于空气中一透明正立方体截面ABCD,BC面和CD面均镀银,P、M、Q、N分别为AB边、BC边、CD边、AD边的中点。从光源S发出一条光线SP与PA面的夹角成30°,经折射、反射后从N点射出,刚好回到S点。(计算中可能会用到,,)
①面出光路图,并求出立方体的折射率n;
②已知光在空气中的速度近似等于真空中的速度c,正方形ABCD的边长为a,求该光线从S点发出后回到S点的时间。
【答案】①,0.225;②5.30
【解析】①根据题意作光路图,光线在P点发生折射时,入射角为60°,折射角为45°
故透明物体的折射率
② 连接PN,由几何关系可得
PN、PM、QN、QM的长均为a
∠PSN=30°,SN=SP=
光在透明物体中的速度v=
光在透明物体中传播所用的时间 t1=
光在透明物体外传播所用的时间t2=
故光从S点发出到射回S点所经历的总时间 t=t1+t2=5.30
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