Question

如图所示，真空中有一个半径为R=0.1m、质量分布均匀的玻璃球，频率为f=5.0×10¹⁴ Hz的细激光束在真空中沿直线BC传播，在玻璃球表面的C点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中．已知∠COD=120°，玻璃球对该激光束的折射率为．求：

（1）此激光束在真空中的波长；

（2）此激光束进入玻璃时的入射角α；

（3）此激光束穿越玻璃球的时间．

Answer

（1） （2） （3）

【解析】

试题分析：（1）由知，激光束在真空中的波长为：

（2）由几何知识知，光线在C点的折射角

激光束在玻璃球中折射角为r，则由折射定律得：，

故

（3）光在束在玻璃砖内传播的距离

光在玻璃砖传播的速度

故激光束穿越玻璃球的时间 t=，所以解得。

【名师点睛】光在真空中的速度c、波速公式，折射定律和光速与折射率的关系式，都是考试的热点，掌握要牢固，熟练应用。（1）光在真空传播速度等于c=3.0×108m/s，而波速，已知频率f，根据此式求解波长；（2）由几何知识求出光线在C点的折射角r，由折射定律求出入射角α；（3）根据几何关系求出光在束在玻璃砖内传播的距离，由求出光在玻璃砖传播的速度，即可求出传播的时间。

考点：光的折射定律。