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由透明介质制成的厚壁容器,其横截面为圆环形,介质的折射率n=,内径r=6cm,外径是内径的倍,如图所示.一细束光沿AB方向射人容器,入射角θ1=45°,光在空气中的传播速率约取3×108m/s,求这束光从射入到第一次射出透明介质所用的时间是 .试题及答案-填空题-云返教育
试题详情
由透明介质制成的厚壁容器,其横截面为圆环形,介质的折射率n=
,内径r=6cm,外径是内径的
倍,如图所示.一细束光沿AB方向射人容器,入射角θ
1
=45°,光在空气中的传播速率约取3×10
8
m/s,求这束光从射入到第一次射出透明介质所用的时间是
.
试题解答
5.7×10
-10
m/s
利用折射定律求折射角,画出光路图,由全反射的条件,判断是否发生全反射,求出光在该介质中的速度,利用运动学知识求时间.
从外筒壁入射,设折射角为
,
可得:θ
2
=30°
射到内壁界面P处,设入射角为θ
3
,在△OPB中,根据正弦定理,
,
则θ
3
=60°,
由于临界角
,
在内壁界面处会发生全反射,再次射到外壁界面
处,根据对称性可判断此处的入射角等于θ
2
,不
会发生全反射,可以从介质中射出.
由数学关系可得,BP=PQ=r=6cm,
在介质中的光速,
则该光束从射入到第一次射出该介质所用的时间
故答案为:5.7×10
-10
m/s
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