Question

（2013?怀化一模）如图所示，是一种折射率n=1.5的棱镜，用于某种光学仪器中，现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上，入射角的大小满足sinθ₁=0.75，求：
（1）光在棱镜中传播的速率；
（2）画出此束光线射出棱镜后的方向，要求写出简要的分析过程．（不考虑返回到AB和BC面上的光线）

Answer 1

分析：（1）根据光在介质中速度公式v=

c

n

，求出v=

c

n

光在棱镜中传播的速率；
（2）根据折射定律求出光在AB面上的折射角，由几何知识求出光射到BC面上的入射角，判断能否发生全反射，画出光路图．

解答：解：（1）光在棱镜中传播的速率v=

c

n

=

3×108

1.5

=2×10⁸m/s
（2）由题光在AB面上入射角的正弦sini=sinθ₁=0.75，由折射定律率n=

sini

sinr

得，sinr=

sini

n

=

0.75

1.5

=

1

2

，得到AB面上的折射角r=30°
由几何关系得，BC面上的入射角θ=45°
全反射临界角C=arcsin

1

n

=arcsin

2

3

＜45°，则光在BC面上发生全反射，光线垂直于AC面射出棱镜，光路如图所示．
答：
（1）光在棱镜中传播的速率为2×10⁸m/s；
（2）画出此束光线射出棱镜后的方向如图．

点评：本题是折射定律、光速公式和全反射知识的综合应用．当光从光密介质射入光疏介质时要考虑能否发生全反射．