Question

【題目】物理實驗室新進了一批由某種透明材料做成的棱鏡，其橫截面由一直角三角形和一半徑為R的圓組成，如圖所示。已知三角形BC邊的長度為R，∠BAC=30°，現讓一單色細激光束從AB邊上距A點為的D點沿與AB邊成α=45°角斜向右上方入射，激光束經AC反射后剛好能垂直BC邊進入圓柱區域，光在真空中的速度為c，求：

（i）單色細激光束從圓弧上的E點（圖中未畫出）射出時的折射角；

（ii）單色細激光束在棱鏡中傳播的時間。

Answer 1

【答案】（1）450（2）

【解析】（i）細激光束在棱鏡和圓柱中的光路圖如圖所示，由幾何關系可知

根據折射定律，由幾何關系得FH=GB=

故在△GEB中，由幾何關系得∠GEB=30°，又因，故，

（ii）由幾何關系可知

故激光束在棱鏡中傳播的路程為

傳播速度，單色細激光束在棱鏡中傳播的時間為