问题
问答题
如图，一透明球体置于空气中，球 半径R=10cm，折射率n=
．MN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，AB与MN间距为52
cm，CD为出射光线．2
①补全光路并求出光从B点传到C点的时间；
②求CD与MN所成的角α．
答案
①连接BC，作出光路图如图．设光线在B点处入射角、折射角分别为i、r．
由几何知识得
sini=
=5 2 10
，则i=45°2 2
根据折射定律得
n=sini sinr
代入解得，r=30°
BC=2Rcosr，光在球体中传播的速度为v=c n
则光从B点传到C点的时间为t=
=BC v
?n2Rcosr c
代入解得，t=
×10-9s6 3
②由几何知识得，∠COP=15°，∠OCP=135°，则α=180°-∠COP-∠OCP=30°
答：
①补全光路如图，光从B点传到C点的时间为t=
×10-9s；3 6
②CD与MN所成的角α=30°．