题目内容

(2003?肇庆模拟)如图所示,直角玻璃三棱镜置于空气中,已知∠A=60℃,∠C=90℃;一束极细的光于AC边的中点垂直于AC面入射,AC=2a,棱镜的折射率为n=
2
,求
(1)画出光在棱镜内传播后第一次射手空气时的光路,并求出折射角,
(2)光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间(设光在真空中的传播速度为c).
分析:画出光路图,由几何知识找出角度关系,线段关系,由折射定律和运动学知识可以求解.
解答:解:(1)如图所示,因为光线在D点入射角为60°,sin60°>
1
n
发生全反射,由反射定律和几何知识得∠4=30°,
sin∠5
sin∠4
=n
   
解得sin∠5=
2
2

故光线从BC面射出棱镜时的折射角∠5=45°
(2)设光线由O点到E点所需的时间为t,则
t=
OD+DE
v
,v=
c
n

由数学知识得OD=
3
a
,DE=
2
3
3
a

由以上各式可得t=
5
6
a
3c

答:(1)光路图如图所示,折射角为45度.
(2)光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间
5
6
a
3c
点评:做光学类题目,一般要画出光路图,帮助我们分析角的大小,列式计算即可.
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