Question

【题目】如图所示，ABCD是一玻璃砖的截面图，一束光与AB面成30°角从AB边上的E点射入玻璃砖中，折射后经玻璃砖的BC边反射后，从CD边上的F点垂直于CD边射出．已知∠B=90°，∠C=60°，EB=10cm，BC=30cm．真空中的光速c=3×108m/s，求：

（1）玻璃砖的折射率；
（2）光在玻璃砖中从E到F所用的时间．（结果保留两位有效数字）

Answer 1

【答案】
（1）解：光在三棱镜中传播的光路如图所示，由几何关系可得：

i=60°，r=∠BQE=∠CQF=30°

由折射定律得：

n= = = ；

（2）解：由v= ，得光在玻璃中传播的速度 v= ×108m/s；

由几何关系得 =2 =20cm

= cos30°=（ ﹣ ）cos30°=（15 ﹣15）cm

则光在玻璃砖中从E到F所用的时间 t= =1.8×10﹣9s

答：光在玻璃砖中从E到F所用的时间是1.8×10﹣9s．

【解析】①根据题意作出光路图，由光的反射定律和几何知识求出入射角和折射角，再得到玻璃砖的折射率；②根据几何知识求出光在玻璃砖中传播的距离，由v= 求出光在玻璃中传播的速度，从而求得传播的时间．