问题
计算题
(选修3-4选做题)
一直角三角形透光板的顶角为30°,该材料对某一色光的折射率为,如图所示,一束该种色光以60°角斜射到AB截面上,已知AB段长为d,且AD为AB的。设光在空气中的传播速度近似真空中的传播速度c。
(1)试通过分析画出光在透光板中传播的光路图;
(2)光从射入透光板到光射出的时间。
答案
解:(1)由,解得:r=30°
由几何关系不难得出,光线射到界面AC时的入射角为60°,由可知,此时的入射角大于临界角,此时发生了全反射;由反射定律可知,该色光在界面AC处的反射角为60°,由几何关系可知,最终光线会垂直BC界面射出,光路如图所示
(2)由几何知识可知:AB=d,则,又由AD=DE,则
而,则有:
由,而,其中x为光在透光板中传播的路程
则