Question

（2006?連云港二模）如圖所示，一束光線以60°的入射角射到一水平放置的平面鏡上，反射后在上方與平面鏡平行的光屏上留下一光點(diǎn)P．現(xiàn)在將一塊上下兩面平行的透明體平放在平面鏡上，如圖所示，則進(jìn)入透明體的光線經(jīng)平面境反射后再從透明體的上表面射出，打在光屏上的光點(diǎn) P，與原來相比向左平移了3.46cm，已知透明體對光的折射率為

3

．
（1）作出后來的光路示意圖，標(biāo)出P，位置（在答題卡上作圖）．
（2）透明體的厚度為多大？
（3）光在透明體里運(yùn)動的時(shí)間多長？

Answer 1

分析：（1）光從空氣射入透明體，入射角大于折射角，根據(jù)折射規(guī)律和反射定律作出光路圖．
（2）根據(jù)折射定律求出折射角，根據(jù)幾何知識求出透明介質(zhì)的厚度．
（3）由幾何關(guān)系求出光在透明介質(zhì)中通過的路程．光在透明介質(zhì)中的傳播速度為v=

c

n

，再求出光在透明體里運(yùn)動的時(shí)間．

解答：解：（1）作出光路圖如圖所示．
（2）設(shè)透明介質(zhì)的厚度為d．
根據(jù)折射定律得：n=

sinα

sinβ

，
將n=

3

，α=60°，代入解得，β=30°
由題意及光路圖得
△s=2dtanα-2dtanβ
代入解得，d=1.5cm
（3）光在透明介質(zhì)中的傳播速度為v=

c

n

，光在透明介質(zhì)中通過的路程為s=

2d

sinβ

，所以光在透明體里運(yùn)動的時(shí)間為t=

s

v

=

2dn

c?sinβ

=2×10^-10s
答：
（1）作出光路圖如圖所示．
（2）透明體的厚度為1.5cm．
（3）光在透明體里運(yùn)動的時(shí)間為2×10^-10s．

點(diǎn)評：此題是幾何光學(xué)的問題，首先要作出光路圖，根據(jù)折射定律和幾何知識結(jié)合進(jìn)行研究．