Question

如圖所示，一束激光從O 點(diǎn)由空氣射入厚度均勻的介質(zhì)，經(jīng)下表面反射后，從上的 A 點(diǎn)射出；已知入射角為 θ ₁，A 與 O 相距 l，介質(zhì)的折射率為  n，光在空氣中的傳播速度為 c．試求光在介質(zhì)中的傳播時間 t．

Answer 1

分析：由題已知入射角為θ₁和折射率n，根據(jù)折射定律求出光在介質(zhì)上界面的折射角θ₂，由幾何關(guān)系求出光在介質(zhì)中傳播的路程，由v=

c

n

求出光在介質(zhì)中傳播速度．光在介質(zhì)中傳播的速度大小不變，再求出光在介質(zhì)中的傳播時間t．

解答：解：設(shè)光在介質(zhì)中傳播的路程為2x，在OA面折射角為θ₂．
根據(jù)折射定律得n=

sinθ1

sinθ2

  圖中sinθ₂=

sinθ1

n

由幾何關(guān)系得x=

l 2

sinθ2

=

nl

2sinθ1

光在介質(zhì)中傳播速度為v=

c

n

故光在介質(zhì)中的傳播時間 t=

2x

v

=

n2l

csinθ1

．
答：光在介質(zhì)中的傳播時間t=

n2l

csinθ1

．

點(diǎn)評：本題是折射定律與幾何知識的綜合應(yīng)用，抓住入射角、折射角、折射率、光速等各個量的關(guān)系研究，是這類問題解答的基礎(chǔ)．