Question

在真空中有一正方體玻璃磚，其截面如圖所示，已知它的邊長為d．在AB面上方有一單色點光源S，從S發(fā)出的光線SP以60°入射角從AB面中點射入，當它從側(cè)面AD射出時，出射光線偏離入射光線SP的偏向角為30°，若光從光源S到AB面上P點的傳播時間和它在玻璃磚中傳播的時間相等，求點光源S到P點的距離．

Answer 1

考點：光的折射定律；折射率及其測定．

專題：光的折射專題．

分析：正確畫出光路圖，根據(jù)幾何關(guān)系和折射定律，結(jié)合條件：光從光源S到AB面上P點的傳播時間和它在玻璃磚中傳播的時間相等，列方程求解即可．

解答：  解：光路圖如圖所示，由折射定律知，光線在AB面上折射時有：

  n=

在BC面上出射時有：n=

由幾何關(guān)系有：α+β=90°

  δ=（60°﹣α）+（γ﹣β）=30°

聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得：α=β=45°，γ=60°

解得：n=

光在棱鏡中通過的距離為 s==

設(shè)點光源S到P點的距離為L，有：

   L=ct

解得：L=d

答：點光源S到P點的距離為d．

點評：解答本題的關(guān)鍵是正確畫出光路圖，依據(jù)幾何關(guān)系和相關(guān)物理知識進行求解．