Question

【题目】有一形状特殊的玻璃砖如图所示，AB为1/4圆弧，O为弧的圆心，半径OA=10 cm．AOCD为矩形，AD=20 cm．一束光沿着平行于BC的方向从玻璃砖AB弧面上的E点射入，∠BOE=60°，已知光在此玻璃砖中折射率n=，光在真空中速度c=3×l08 m/s．求：

(1)这束光在玻璃砖中的第一个射出点到C的距离；

(2)这束光从射入到第一次射出的过程中，在玻璃砖中传播的时间．

Answer 1

【答案】（1）5.8cm （2）1.7×10-9s

【解析】

（1）光路如图所示，入射光经过折射后先到达BC边的F点．

由几何关系可得入射角为60°，根据折射定律

可得折射角r=30°

因为∠BOE=60°，所以∠BFE=30°，OF=OE=10cm，CF=10cm

在F点入射角β=60°，临界角

而，所以在F点发生全反射

反射光到达CD边G点，入射角γ=30°

因为

所以在G点第一次射出，CG=cm≈5.8cm

（2）根据，光在玻璃砖中传播的速度m/s

EF=cm，FG=cm

光在玻璃砖中传播路程为s= EF+FG=cm

传播时间s≈1.7×10-9s