Question

（本小題滿分3分）由透明介質(zhì)制成的厚壁容器，其橫截面為圓環(huán)形，介質(zhì)的折射率n,內(nèi)徑r=6 cm，外徑是內(nèi)徑的倍，如圖所示。一細(xì)束光沿AB方向射人容器，入射角，光在空氣中的傳播速率約取3×10⁸m/s，求這束光從射入到第一次射出透明介質(zhì)所用的時(shí)間是         。

Answer 1

解析：從外筒壁入射，設(shè)折射角為

可得：  

射到內(nèi)壁界面P處，設(shè)入射角為中，根據(jù)正弦定理，

，

則， 

由于臨界角，

在內(nèi)壁界面處會(huì)發(fā)生全反射，再次射到外壁界面

處，根據(jù)對(duì)稱性可判斷此處的入射角等于，不

會(huì)發(fā)生全反射，可以從介質(zhì)中射出。

由數(shù)學(xué)關(guān)系可得，BP=PQ=r=6cm，

在介質(zhì)中的光速，

則該光束從射入到第一次射出該介質(zhì)所用的時(shí)間