题目内容
如图所示,是一种折射率n=1.5的棱镜,现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上,入射角的大小i,sin i=0.75,(真空中光速c=3×108m/s)求:(1)光在棱镜中传播的速率;
(2)画出此束光线进入棱镜后又射出棱镜的光路图,要求在图中AB界面上标出折射角,BC、AC界面上标出入射角.(不考虑返回到AB和BC面上的光线)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029192700937631631/SYS201310291927009376316012_ST/images0.png)
【答案】分析:(1)根据
求出光在棱镜中的速率.
(2)根据折射定律求出光在AB面上的折射角,从而根据几何关系求出光线在BC面上的入射角,与临界角进行比较,确定是否发生全反射.
解答:
解:(1)光在棱镜中传播的速率
m/s.
(2)由折射率
,得AB面上的折射角r=30°,由几何关系得,BC面上的入射角θ=45°,
因为sinC=![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029192700937631631/SYS201310291927009376316012_DA/3.png)
全反射临界角C<45°,光在BC面上发生全反射.光路如答图所示.
答:(1)光在棱镜中传播的速率为2×108m/s.
(2)光路图如右图.
点评:解决本题的关键掌握光在真空中的速度与介质中的速度关系
,以及光的折射定律和发生全反射的条件.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029192700937631631/SYS201310291927009376316012_DA/0.png)
(2)根据折射定律求出光在AB面上的折射角,从而根据几何关系求出光线在BC面上的入射角,与临界角进行比较,确定是否发生全反射.
解答:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029192700937631631/SYS201310291927009376316012_DA/images1.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029192700937631631/SYS201310291927009376316012_DA/1.png)
(2)由折射率
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029192700937631631/SYS201310291927009376316012_DA/2.png)
因为sinC=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029192700937631631/SYS201310291927009376316012_DA/3.png)
全反射临界角C<45°,光在BC面上发生全反射.光路如答图所示.
答:(1)光在棱镜中传播的速率为2×108m/s.
(2)光路图如右图.
点评:解决本题的关键掌握光在真空中的速度与介质中的速度关系
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029192700937631631/SYS201310291927009376316012_DA/4.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
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