Question

2．玻璃球的折射率為$\sqrt{3}$，直徑為D．一束光從空氣沿與玻璃球直徑成60°角的方向射入．光在空氣中的速度為c．求折射光線與玻璃球直徑的夾角和在玻璃球中的傳播時間．

Answer 1

分析 根據(jù)光的折射定律求出光在玻璃球中光線與AB的夾角，通過幾何關(guān)系求出在玻璃球中的路程，根據(jù)v=$\frac{c}{n}$求出光在玻璃球中的速度，從而求出光在玻璃球中傳播的時間

解答 解：如圖所示，由折射定律得：n=$\frac{sin60°}{sinr}$，
得θ=30°，所以光線剛進入玻璃球時與直徑AB的夾角為30°．
光線進入玻璃球經(jīng)一次反射運動路程 s=4Rcos30°=2Dcos30°=$\sqrt{3}$D
光在玻璃球中的速度 v=$\frac{c}{n}$
光線進入玻璃球運動時間 t=$\frac{s}{v}$=$\frac{3D}{2c}$
答：折射光線與玻璃球直徑的夾角為30°，在玻璃球中的傳播時間為$\frac{3D}{2c}$．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握光的折射定律以及掌握光在介質(zhì)中的速度與折射率的關(guān)系，結(jié)合幾何知識進行解答．