高二物理专题：全反射中光的传播时间问题(学生版).pdf

专题：全反射中光的传播时间问题

1.求全反射中光的传播时间的技巧

(1)准确地判断出恰好发生全反射的临界光线是解题的关键。

(2)光的传播路程应结合光路图与几何关系进行确定，所以作光路图时应尽量与实际相符。

(3)光在同种均匀介质中的传播速度不发生变化，即v＝。

(4）利用t＝求解光的传播时间。

例题1

如图所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为，折射率是，是一条直径，今有一束平行光

沿方向射向圆柱体．若一条入射光经折射后恰经过点，试求：

（1）这条入射光线到的距离是多少．

（2）这条入射光线在圆柱体中运动的时间是多少．

练习1

如图所示是一半径为的透明的圆柱体的横截面，现有一束平行光沿直径方向射入圆柱

体．入射光线由点射入圆柱体经折射后恰经过点，已知透明圆柱体的折射率为，真空中光

速为．试求：

（1）入射光线到的距离．

（2）入射光线在圆柱体中运动的时间．（计算结果可以保留根号）

例题2

1

如图所示，为直角三棱镜截面图．，边长为，为边中点．一条光线从点

垂直于面入射，有光线从面射出，现保持入射点不变，将入射光线绕点逆时针旋转，入

射角由逐渐增大，达到某一值时，观察到光线恰好在面发生全反射，此时光线恰垂直射

出，已知光在真空中传播的速度为，求：

（1）该棱镜的折射率．

（2）恰好垂直射出的光线，在三棱镜中运动的时间．

练习2

如图所示，一截面为直角三角形透明棱镜，边长为，．现有一细束单色光沿与

平行的方向从到点距离为的点入射，折射后恰好射到边上的点，且．光

在真空中的传播速度为．求：

（1）棱镜的折射率．

（2）单色光从点入射到第一次从棱镜中射出所用的时间．

2