Question

如圖所示， MN為豎直放置的光屏，光屏的左側有半徑為R、相對空氣折射率為的透明玻璃半球體，O為球心，軸線OA垂直于光屏，O至光屏的距離。位于軸線上O點左側處的點光源S發出一束與OA夾角θ=60°的光線射向半球體，求光線從S傳播到達光屏所用的時間。已知光在真空中傳播的速度為c。

Answer 1

試題分析: 光從光源S射出經半球體到達光屏的光路如圖。

光由空氣射向半球體，由折射定律，有   解得                                  
在中，由正弦定理得
解得                                  
光由半球體射向空氣，由折射定律，有    
解得，即出射光線與軸線OA平行  
光從光源S出發經玻璃半球體到達光屏所用的總時間
                           
且                                         
解得