题目内容
如图所示,是用某种玻璃制成的横截面为圆形的圆柱体光学器件,它的折射率为
,横截面半径为R。现用一束细光线垂直圆柱体的轴线以i=60°的入射角射入圆柱体,不考虑光线在圆柱体内的反射。真空中光速为c。
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(1)作出光线穿过圆柱体并射出的光路图。
(2)求出该光线从圆柱体中射出时,出射光线偏离原方向多大的角度?
(3)光线在圆柱体中的传播时间。
【答案】
(1)
(2)α=60°(3)![]()
【解析】由折射定律
,得
,光线射入圆柱体内的折射角为
,由几何知识得,光线从圆柱体射出时,在圆柱体内的入射角为30°,在圆柱体外的折射角为60°,光路图如图所示。(3分)
(ii)由几何知识得,出射光线偏离原方向的角度为α=60°(3分)
(iii)光线在圆柱体中的路程
(1分)
传播速度
(1分)
所以,光线在圆柱体中的传播时间为
(1分)
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