Question

如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体,一束细光束由真空沿着径向与AB成θ角射入后对射出的折射光线的强度进行记录,发现它随着θ角的变化而变化,变化关系如图乙所示,如图丙所示是这种材料制成的玻璃砖,左侧是半径为R的半圆,右侧是长为4R,宽为2R的长方形,一束单色光从左侧A'点沿半径方向与长边成45°角射入玻璃砖,求:

①该透明材料的折射率;
②光线在玻璃砖中运动的总时间;(光在空气中的传播速度为c).

Answer

①②

【解析】试题分析：①由图乙可知，θ=45°时，折射光线开始出现，说明此时对应的入射角应是发生全反射的临界角，

即：C=90°﹣45°=45°， 根据全反射临界角公式为：sinC=1/n

则有折射率：

②因为临界角是45°，光线在玻璃砖中刚好发生5次全反射，光路图如图所示，则光程为：

光在器具中的传播速度为：

光在玻璃砖中的传播时间：

考点：光的折射定律；全反射

【名师点睛】解决本题关键要理解全反射现象及其产生的条件，并掌握临界角公式，同时注意光在器具中的传播速度与光在真空中传播速度的不同。