(2014•张掖模拟)如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜,现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上,入射角的正弦值

(2014•张掖模拟)如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜,现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上,入射角的正弦值为sin i=0.75.求:
(Ⅰ)光在棱镜中传播的速率;
(Ⅱ)通过计算说明此束光线射出棱镜后的方向并画出光路图(不考虑返回到AB面上的光线).
eoeq 1年前 已收到1个回答 举报

lianlibin 幼苗

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解题思路:光在棱镜中传播的速率应根据公式v=[c/n]求解.
已知折射率n和入射角的正弦sini,根据折射定律n=[sini/sinr]求出折射角.由公式sinC=[1/n]求得临界角C.由几何知识求出光线射到BC面的入射角,根据入射角与临界角的大小关系,判断光线在BC面上能否发生全反射,再进一步确定此束光线射出棱镜后的方向.

①由n=[c/v]得v=[c/n]=2×108 m/s.
②设光线进入棱镜后的折射角为r,由[sini/sinr]=n,
得sin r=[sini/n]=0.5,r=30°
光线射到BC界面时的入射角i1=90°-45°=45°
由于sin 45°>[1/n],所以光线在BC边发生全反射,光线沿DE方向射出棱镜后的方向与AC边垂直,光路图如图所示:

答:(Ⅰ)光在棱镜中传播的速率为2×108 m/s;
(Ⅱ)通过计算说明此束光线射出棱镜后的方向为与AC边垂直,并画出光路图如图.

点评:
本题考点: 光的折射定律.

考点点评: 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.

1年前

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