Question

【題目】MN為水平放置的光屏，在其正下方有一半圓柱玻璃磚，玻璃磚的平面部分ab與光屏平行且過圓心O，平面ab與屏間距離為d=0.2m，整個裝置的豎直截面如圖所示，在O點正下方有一光源S，發出的一束單色光沿半徑射入玻璃磚，通過圓心O再射到屏上．現使玻璃磚在豎直面內以O點為圓心沿逆時針方向以角速度緩慢轉動，在光屏上出現了移動的光斑．已知單色光在這種玻璃中的折射率為，求：

①當玻璃磚由圖示位置轉動多長時間屏上光斑剛好徹底消失；

②玻璃磚由圖示位置轉到光斑剛好徹底消失的過程中，光斑在屏上移動的距離s．

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】試題分析：由題意可知，假設玻璃磚轉過角時，折射光線剛好完全消失。此時的入射角也為，由折射定律可得：

玻璃磚轉動所用時間：

當入射角，由折射定律可得：

解得：

由圖可知在玻璃磚逆時針轉過角過程中折射光線順時針轉過角：