问题 选择题

两束平行的细激光束,垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上,如图所示.已知光线1沿直线穿过玻璃,它的入射点是O;光线2的入射点为A,穿过玻璃后两条光线交于P点.已知玻璃截面的圆半径为R,OA=

R
2
,OP=
3
R,光在真空中的传播速度为c.据此可知(  )

A.光线2在圆弧面的入射角为45°

B.玻璃材料的折射率为

3

C.光线1在玻璃中传播速度为

c
2

D.光线1在玻璃中传播时间为

3R
2c

答案

A、光线AB沿直线进入玻璃,在半圆面上的入射点为B,入射角设为θ1,折射角设为θ2,则根据几何关系得:

sinθ1=

OA
OB
=
R
2
R
=
1
2
,则入射角θ1=30°.故A错误.

B、因OP=

3
R,由数学上余弦定理得 BP=
(OB)2+(OP)-2•OB•OPcos30°
=
3
R,而OB=R

解得:BP=R

则知 OB=BP,所以折射角 θ2=2×30°=60°

由折射定律得玻璃的折射率为:n=

sinθ1
sinθ2
=
sin60°
sin30°
=
3
.故B正确.

C、该光线在玻璃中传播速度为:v=

c
n
=
c
3
.故C错误.

D、光线在玻璃中传播时间为:t=

AB
v
=
3
2
R
c
3
=
3R
2c
.故D错误.

故选:B

解答题
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