题文
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AC面入射,.AC=2a,棱镜的折射率为n=2,不考虑光在AC面的反射.求:
(1)光第一次射入空气时的折射角.
(2)光第一次射入空气时射出点距B点的距离.
(3)光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间(设光在真空中传播速度为c).
题型:未知 难度:其他题型
答案

(1)如图所示,因为光线在D点发生全反射,由反射定律和几何知识得∠4=30°,则sin∠5sin∠4=n,sin∠5=22
第一次射入空气的折射角∠5=45°.
(2)有几何关系可知,DB=2a,所以有:BE=acos30°=233a
(3)设光线由O点到E点所需的时间t,则:t=.OD+.DEv,v=cn,
由数学知识得:.OD=3a,.DE=233a,
由以上各式可得:t=563ca.
答:(1)第一次射入空气时的角为45°;(2)两点间的距离为233a;(3)光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间为563ca.
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解析
sin∠5sin∠4
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,直角玻璃三棱镜置于空气中,已知.....”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。



