题文
如图所示,ABC是三棱镜的一个截面,其折射率为n=1.5,现有一细束平行于截面的光线沿MN方向射到棱镜的AB面上的N点,AN=NB=2cm,入射角的大小为i,且sini=0.75。已知真空中的光速c=3.0×108 m/s,求:
(1)光在棱镜中传播的速率;
(2)此束光进入棱镜后从棱镜射出的方向和位置。(不考虑AB面的反射)
题型:未知 难度:其他题型
答案
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解析
光路图如图所示:
(1)光在棱镜中传播的速率:v=
=2.0×108m/s;
(2)设此束光从AB面射入棱镜后的折射角为r,
由折射定律,n=
,解得r=30°。
显然光线从AB射入棱镜后的折射光线NP平行于底边AC,由图中几何关系可得,光线入射到BC面上入射角θ=45°,光线从棱镜侧面发生全反射时的临界角为C,则:
sinC=
=
<
,C<45°,
所以光线射到棱镜侧面BC时将发生全反射,由图可知
光线将沿垂直于底面AC方向由图中Q点射出棱镜,CQ=PQ=ANsin60°=
cm。
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.
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,ABC是三棱镜的一个截面,其折.....”主要考查你对 [光的折射定律 ]考点的理解。
光的折射定律
光的折射定律:
1、光的折射现象:光由一种介质射入另一种介质时,在两种介质的界面上将发生光的传播方向改变的现象叫光的折射。
2、光的折射定律:折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居于法线两侧;入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。
3、在折射现象中,光路是可逆的。
折射成像作图法:
1.折射成像画法应用折射定律,确定物点发出的任意两条入射光线的折射光线,即可找到折射所成的像。如图所示。

2.四点提示
(1)光线实际是从哪个物体发出的;
(2)是从光密介质射向光疏介质还是从光疏介质射向光密介质;
(3)必要的时候还需要借助光的可逆性原理;
(4)注意作图时一定要规范,光线与法线、光线的反向延长线要用实线和虚线区分。


