问题
计算题
如图所示,是用某种玻璃制成的横截面为圆形的圆柱体光学器件,它的折射率为,横截面半径为R。现用一束细光线垂直圆柱体的轴线以i=60°的入射角射入圆柱体,不考虑光线在圆柱体内的反射,真空中光速为c。
(1)作出光线穿过圆柱体并射出的光路图。
(2)求出该光线从圆柱体中射出时,出射光线偏离原方向多大的角度?
(3)光线在圆柱体中的传播时间。
答案
解:(1)由折射定律,得
,光线射入圆柱体内的折射角为
,由几何知识得,光线从圆柱体射出时,在圆柱体内的入射角为30°,在圆柱体外的折射角为60°,光路图如图所示
(2)由几何知识,出射光线偏离原方向的角度为α=60°
(3)光线在圆柱体中的路程:
介质中传播速度
所以,光线在圆柱体中的传播时间为