Question

如图所示，两面平行的玻璃砖下表面涂有反射物质，一条与上表面成30°入射的光线，在右端垂直标尺上形成了A、B两个光斑，A、B间距为4cm，已知玻璃砖的折射率n=

3

，求：
（1）光在玻璃中的传播速度；
（2）画出形成两光斑的光路图；
（3）玻璃砖的厚度d．

Answer 1

分析：（1）光在玻璃中的传播速度由公式v=

c

n

求解；
（2）、（3）当光线从空气中先折射入玻璃中时，折射光线将向靠近法线的方向偏折，即折射角小于入射角．折射光线在玻璃中沿直线传播，入射到玻璃与空气的界面时，又将发生折射而进入空气中，由光路的可逆性可知，这时的折射角将等于最开始的入射角．画出光路图，由折射定律和几何关系求解．

解答：解：（1）光在玻璃中的传播速度：v=

c

n

=

3×108

3

=1.73×10⁸m/s；
（2）画出光路图如图所示；
（3）光束入射角由i=90°-30°=60°由n=

sini

sinr

得：r=30°
由几何关系有：CEsin30°=ABsin60°且CE=2dtanr
代入数据解得：d=6cm
答：
（1）光在玻璃中的传播速度为1.73×10⁸m/s；
（2）画出形成两光斑的光路图如图．
（3）玻璃砖的厚度d为6cm．

点评：本题考查了光的折射规律．折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线的两侧，且当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，当光从玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角．