【題目】如圖是一個用折射率n的透明介質(zhì)做成的四棱柱鏡的截面圖。其中∠AC90°,B60°,ADDCL。棱鏡放在真空中,真空中的光速為c,一束平行光垂直入射到棱鏡的AB面,求:

I.從棱鏡中射出的光與鏡面的夾角多大?

II.光在棱鏡中運動的最短時間為多少?

【答案】Ⅰ從DC面射出的光線與鏡面夾角為45°;BC面全反射的光線與鏡面夾角為90°

【解析】.光從梭鏡到空氣發(fā)生全反射的臨界角sinC,得C45°

①入射到DC面的光.入射角30°C45°

此時既有折射又有反射.折射角為r,由C45°

DC面射出的光線與鏡面夾角為45°

DC面反射的光線射到BC面時,入射角60°C45°.發(fā)生全反射

BC面全反射的光線將從AB面垂直射出,與鏡面夾角為90°

②入射到BC面的光,入射角60°C45°,仍將發(fā)生全反射;一部分全反射光射到DC面,與①光路可逆.在DC面上有折射光.光線與鏡面夾角為45°;有反射的光將從AB面垂直射出,與鏡面夾角為90°;入射到BC面的另一部分光發(fā)生全反射后將射到AD面.入射角為30°;

與上類似.既有折射又有反射,折射光與AD面夾角為45°,反射光將垂直于BC射出;

綜上所述,從梭鏡AB、BC面射出的光與鏡面的夾角為90°;從棱鏡AD、DC面射出的光與鏡而的夾角為45°.

Ⅱ.光在棱鏡中的速度為

光在棱鏡中運動的最短距離sL

光在棱鏡中運動的最短時間

練習(xí)冊系列答案
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