问题
选择题
如图所示,一束细的复色光从空气中射到半球形玻璃体球心O点,经折射分为a、b两束光,分别由P、Q两点射出玻璃体.PP′、QQ′均与过O点的界面法线垂直.设光线a、b在玻璃体内穿行所用时间分别为ta、tb,则ta:tb等于( )
A.QQ′:PP′
B.PP′:QQ′
C.OP′:OQ′
D.OQ′:OP′
答案
设半球形玻璃体的半径为R.由图得到,光线a的折射角正弦为:
sinra=sin∠POP′=
=P′P OP P′P R
光线b的折射角正弦为:
sinrb=sin∠QOQ′=
=Q′Q OP Q′Q R
两光束的入射角相同,设为i,根据折射定律n=
得玻璃体对两光束的折射率之比为:sini sinr
na:nb=sinrb:sinra=
:Q′Q R
=QQ′:PP′P′P R
由v=
得到,光在玻璃体中传播速度之比为:c n
va:vb=nb:na
光在玻璃体中传播的距离都为S=R,由公式t=
得:S v
ta:tb=vb:va=na:nb=QQ′:PP′
故选A