Question

如圖所示，兩面平行的玻璃磚下表面涂有反射物質(zhì)，一條與上表面成30°入射的光線，在右端垂直標(biāo)尺上形成了A、B兩個(gè)光斑，A、B間距為4cm，已知玻璃磚的折射率n=

3

，求：
（1）光在玻璃中的傳播速度；
（2）畫(huà)出形成兩光斑的光路圖；
（3）玻璃磚的厚度d．

Answer 1

分析：（1）光在玻璃中的傳播速度由公式v=

c

n

求解；
（2）、（3）當(dāng)光線從空氣中先折射入玻璃中時(shí)，折射光線將向靠近法線的方向偏折，即折射角小于入射角．折射光線在玻璃中沿直線傳播，入射到玻璃與空氣的界面時(shí)，又將發(fā)生折射而進(jìn)入空氣中，由光路的可逆性可知，這時(shí)的折射角將等于最開(kāi)始的入射角．畫(huà)出光路圖，由折射定律和幾何關(guān)系求解．

解答：解：（1）光在玻璃中的傳播速度：v=

c

n

=

3×108

3

=1.73×10⁸m/s；
（2）畫(huà)出光路圖如圖所示；
（3）光束入射角由i=90°-30°=60°由n=

sini

sinr

得：r=30°
由幾何關(guān)系有：CEsin30°=ABsin60°且CE=2dtanr
代入數(shù)據(jù)解得：d=6cm
答：
（1）光在玻璃中的傳播速度為1.73×10⁸m/s；
（2）畫(huà)出形成兩光斑的光路圖如圖．
（3）玻璃磚的厚度d為6cm．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了光的折射規(guī)律．折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)，且當(dāng)光從空氣斜射入玻璃中時(shí)，折射角小于入射角，當(dāng)光從玻璃中斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角．