問題詳情:
如圖所示,ABCDE為一透明材料製成的柱形光學元件的橫截面,該種材料的折*率,AE是一半徑為R的圓弧,O點為圓弧圓心,OBCD構成長方形,已知,,BF=R,光在真空中的傳播速度為c。在O處有一點光源,光線從點光源經圓弧AE*入柱形光學元件。求:
①從F點*出光線的折*角正弦值;
②若不考慮發生折*時的反*光線,求光線在柱形光學元件中傳播的最長時間。
【回答】
①;②
【解析】①設*向F點的光線入*角為,折*角為,如圖所示
則有
根據折*定律有
解得
②設光線發生全反*的臨界角為C,則有
根據三角函數知識可得
分析可知,當恰好發生全反*時,路程最長,如圖所示
設光線在柱形光學元件中的路程為s,速度為v,根據
根據幾何關係有
故時間
聯立解得
知識點:全反*
題型:計算題