题目内容
【题目】如图所示,三角形ABC是一个三棱镜的截面,现有一束单色光沿纸面以i=60°的入射角射向AB的中点N,已知该三棱镜的折射率为n=,AB=(6-)cm,光在真空中的传播速度为c=3.0×108m/s,求:
(1)此束单色光第一次从三棱镜射出的方向;(不考虑AB面的反射);
(2)此束单色光从射入三棱镜到第一次从三棱镜射出所经历的时间。
【答案】(1)光将垂直于底面AC,沿PQ方向射出棱镜;(2)-10s
【解析】
(1)设此束光从AB面射入棱镜后的折射角为r,由折射定律得
解得
r=30°
显然光从AB射入棱镜后的折射光线NP平行于AC,如图所示:
光在BC面上的入射角为
θ=45°
设临界角为C,则由得
可知C<45°,故光在BC面上发生全反射。
根据几何知识和光的反射定律可知,光将垂直于底面AC,沿PQ方向射出棱镜。
(2)光在棱镜中传播的速率
图中
所以此束光在棱镜中传播的时间
解得
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