Question

16．如图所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC，∠C=30°．在距BC边d处有一与BC边平行的光屏MN．现有某一单色光束从AC边的中点D垂直AC边射入棱镜．已知棱镜对该单色光束折射率为n=$\sqrt{3}$，光在真空中的传播速度为c．求该光束从BC边第一次出射到达MN的时间．

Answer 1

分析 根据几何关系求出光线在BC边上的入射角，通过折射定律求出光线在BC边上的折射角，根据几何关系求出光束从BC边第一次到达MN的距离，通过光束求出BC边第一次出射到达MN的时间．

解答 解：设光从BC边射出时出射角为θ，由折射定律有：$n=\frac{sinθ}{{sin{{30}°}}}$，得：θ=60^o
由几何关系知，光从BC边射出到达屏MN的路程为2d        
\光从BC到达MN的所经历时间t，则由ct=2d有：
该光束从BC边第一次出射到达MN的时间为   $t=\frac{2d}{c}$
答：该光束从BC边第一次出射到达MN的时间为$\frac{2d}{c}$．

点评 本题是几何光学问题，关键要掌握光的折射定律，计算时要画出光路图，结合几何知识求相关的角度和路程．