Question

16．如圖所示，有一截面是直角三角形的棱鏡ABC，∠C=30°．在距BC邊d處有一與BC邊平行的光屏MN．現(xiàn)有某一單色光束從AC邊的中點D垂直AC邊射入棱鏡．已知棱鏡對該單色光束折射率為n=$\sqrt{3}$，光在真空中的傳播速度為c．求該光束從BC邊第一次出射到達MN的時間．

Answer 1

分析 根據幾何關系求出光線在BC邊上的入射角，通過折射定律求出光線在BC邊上的折射角，根據幾何關系求出光束從BC邊第一次到達MN的距離，通過光束求出BC邊第一次出射到達MN的時間．

解答 解：設光從BC邊射出時出射角為θ，由折射定律有：$n=\frac{sinθ}{{sin{{30}°}}}$，得：θ=60^o
由幾何關系知，光從BC邊射出到達屏MN的路程為2d        
\光從BC到達MN的所經歷時間t，則由ct=2d有：
該光束從BC邊第一次出射到達MN的時間為   $t=\frac{2d}{c}$
答：該光束從BC邊第一次出射到達MN的時間為$\frac{2d}{c}$．

點評 本題是幾何光學問題，關鍵要掌握光的折射定律，計算時要畫出光路圖，結合幾何知識求相關的角度和路程．