Question

一束单色光斜着射向并穿过一厚度为d的玻璃砖．已知该玻璃砖对单色光的折射率为n，单色光的入射角为a光在真空中的传播速度为C．求：
I．若入射角a=60°，且已知．求该色光经玻璃砖折射后的折射角；
II．该色光穿过玻璃砖所用的时间与入射角a和折射率n的关系．

Answer 1

分析：Ⅰ、已知入射角，由折射定律n=

sini

sinr

求解折射角．
Ⅱ、由几何知识求出光透过玻璃所走的路程为s=

d

cosr

，光在玻璃中的速度为v=

c

n

，时间为t=

s

v

．

解答：解：Ⅰ．设该色光的折射角r，根据折射定律
n=

sinα

sinr

…（1）
解得，r=30°…（2）
Ⅱ．设光透过玻璃所走的路程为s，所用时间为t，则：
s=

d

cosr

…（3）
光在玻璃中的速度为v=

c

n

，
时间为t=

s

v

…（4）
由（1）、（3）、（4）得：
   t=

n2d

c n2-sin2α

答：
Ⅰ、该色光经玻璃砖折射后的折射角是30°．
Ⅱ、该色光穿过玻璃砖所用的时间与入射角α和折射率n的关系是t=

n2d

c n2-sin2α

．

点评：本题是折射定律n=

sini

sinr

、光在介质中速度公式v=

c

n

、几何知识的综合应用，基础题，难度不大．