Question

【題目】如圖所示，真空中有一個半徑為R，質量分布均勻的玻璃球，一細激光束在真空中沿直線AB傳播，激光束入射到玻璃球表面的B點經折射進入小球，激光束在B點入射角i=60°，并于玻璃球表面的C點經折射又進入真空中（光線所在平面經過球心）。最后打在玻璃球右邊的豎直光屏上D點，已知玻璃球球心與D點的距離為d= ，∠BOC=120°，光在真空中速度為c。

求：

①玻璃球對該激光束的折射率；

②激光束自B點運動至光屏的時間。

Answer 1

【答案】(i) （ii）4R/c

【解析】（i）在B點，入射角，折射角

由光的折射定律得：

（ii）光在玻璃球中的速度：

光在玻璃中運動的路程：

由數學知識可得：

光從B傳到C的時間:

光從C傳到D的時間:

所以，激光束自B點運動至光屏的時間 ：