Question

如图所示，一束激光从O 点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上的 A 点射出；已知入射角为 θ ₁，A 与 O 相距 l，介质的折射率为  n，光在空气中的传播速度为 c．试求光在介质中的传播时间 t．

Answer 1

分析：由题已知入射角为θ₁和折射率n，根据折射定律求出光在介质上界面的折射角θ₂，由几何关系求出光在介质中传播的路程，由v=

c

n

求出光在介质中传播速度．光在介质中传播的速度大小不变，再求出光在介质中的传播时间t．

解答：解：设光在介质中传播的路程为2x，在OA面折射角为θ₂．
根据折射定律得n=

sinθ1

sinθ2

  图中sinθ₂=

sinθ1

n

由几何关系得x=

l 2

sinθ2

=

nl

2sinθ1

光在介质中传播速度为v=

c

n

故光在介质中的传播时间 t=

2x

v

=

n2l

csinθ1

．
答：光在介质中的传播时间t=

n2l

csinθ1

．

点评：本题是折射定律与几何知识的综合应用，抓住入射角、折射角、折射率、光速等各个量的关系研究，是这类问题解答的基础．