Question

7．如图所示，折射率为$\sqrt{2}$的两面平行的玻璃砖，下表面涂有反射物质，右端垂直地放置一标尺MN．一细光束以45°角度入射到玻璃砖的上表面，会在标尺上的两个位置出现光点，若两光点之间的距离为a（图中未画出），则光通过玻璃砖的时间是多少？（设光在真空中的速度为c，不考虑细光束在玻璃砖下表面的第二次反射）

Answer 1

分析 作出光路图，先根据折射定律求出光线在玻璃砖上表面的折射角，根据几何知识求出光线在玻璃砖内传播的距离S，由v=$\frac{c}{n}$求出光在玻璃砖的速度，由t=$\frac{s}{v}$求解光通过玻璃砖的时间．

解答 解：如图由光的折射定律：
$n=\frac{sini}{sinr}$
得：r=30°
所以在玻璃砖内的光线与玻璃砖的上面构成等边三角形，其边长等于a
光在玻璃中的速度为：
$v=\frac{c}{n}=\frac{{\sqrt{2}c}}{2}$
${t_玻}=\frac{2a}{v}=\frac{{2\sqrt{2}a}}{c}$
答：光通过玻璃砖的时间是$\frac{2\sqrt{2}a}{c}$．

点评 对于几何光学问题，往往是折射定律、光速公式v=$\frac{c}{n}$和几何知识的综合应用，关键要正确作出光路图，运用几何知识求解光在玻璃砖内通过的距离．