问题 问答题

如图所示,一束光线以60°的入射角照射到水平放置的平面镜上,反射后射到平面镜上方与平面镜平行的光屏上P点.现在将一块上下表面平行的透明玻璃砖放到平面镜M上,则进入玻璃砖的光线经平面镜反射后再从玻璃砖的上表面射出,打到光屏上的另一点Q点(图中未画出),Q与P相比较向左平移了

3
2
cm,已知玻璃砖的折射率n=
3
,光在真空中的传播速度c=3×108m/s.求:①玻璃砖的厚度;②光在玻璃砖中运动时间.

答案

①设玻璃砖的厚度为d,光线进入玻璃砖后的折射角为r,由折射定律得n=

sini
sinr
r=30°…①

由几何关系可知PQ=2(dtan60°-dtan30°)…②

解得:d=1.5cm…③

②设光线射入玻璃砖至平面镜的距离为x,xcos30°=d,x=

d
cos30°
=
2d
3
…④

所以:t=

2x
c
n
=
2nx
c
,t=2×10-10s…⑤

答:①透明体的厚度为1.5cm.

②光在透明体里运动的时间为2×10-10s.

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