题目内容
【题目】单色细光束射到一半径为R的透明球表面,光束在过球心的平面内,人射角
= 45°。该光束经折射进入球内后又经其内表面反射一次,再经球表面折射后射出。已知真空中光速为c,入射光线与出射光线之间的夹角
=30°,如图所示(图上已画出入射光线和出射光线)。
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①在图上画出光线在球内的路径和方向(简要说明画图步骤)
②求透明球的折射率和光在透明球中传播的时间。
【答案】①如图;
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②![]()
【解析】(1)作入射光线与出射光线之间的夹角为α的角平分线,该角平分线过球心O,与球面交于C点.入射点A和该角平分线与球面交点C的连线为光线在球内的路径,从C点反射后沿CB连线从B点射出,如图所示.
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(2)由几何关系及对称性,有:r=
+(i-r)
解得:r=30°
由折射定律得:
由几何关系得:
光在透明球中传播路程为:L=2
R
传播速度为: ![]()
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