问题
计算题
(选修3-4选做题)
如图所示,MNPQ是一块截面为正方形的玻璃砖,其边长MN=30 cm。一束激光AB射到玻璃砖的MQ面上(入射点为B)进入玻璃砖后在QP面上的F点(图中未画出)发生全反射,恰沿DC方向射出。其中B为MQ的中点,∠ABM=30°,PD=7.5 cm,∠CDN=30°。
(1)画出激光束在玻璃砖内的光路示意图,求出QP面上的反射点F到Q点的距离QF;
(2)求出该玻璃砖的折射率。
(3)求出激光束在玻璃砖内的传播速度(真空中光速c=3×108m/s)。
答案
解:(1)光路示意图如图所示,反射点为F
由几何关系得
代入数据得20cm
(2)由(1)的计算得,
得sinr=0.6
由折射定律得n==
(3)由得激光束在玻璃砖内的传播速度
m/s