Question

2．如图所示，平行玻璃砖厚度为d，若光从上表面射入入射角为i，折射角为r，求：
①光在玻璃砖中传播的速度
②从下表面射出玻璃砖的光线相对于入射光线的侧移量x．

Answer 1

分析 ①已知入射角和折射角，根据折射定律求出折射率．由公式n=$\frac{c}{n}$求解光在玻璃砖中传播的速度．
②作出光路图，由几何知识求解光从下表面出射后相对入射光线的侧移量x．

解答 解：①已知光从上表面射入入射角为i，折射角为r，则玻璃砖的折射率为 n=$\frac{sini}{sinr}$
由公式n=$\frac{c}{v}$得光在玻璃砖中传播的速度：v=$\frac{c}{n}$=$\frac{csinr}{sini}$
②由几何知识知，光在玻璃中的路程：s=$\frac{d}{cosr}$
侧移量 x=s•sin （i-r）
解得：x=$\frac{dsin（i-r）}{cosr}$
答：①光在玻璃砖中传播的速度为$\frac{csinr}{sini}$．
②从下表面射出玻璃砖的光线相对于入射光线的侧移量x是$\frac{dsin（i-r）}{cosr}$．

点评 本题是几何光学问题，对数学几何能力要求较高，关键确定出入射角和折射角，通过折射定律和几何关系进行求解．