如圖所示，ABC是由折射率為
3
的某種透明物質(zhì)制成的直角三棱鏡橫截面，O為AB的中點(diǎn)，AB長為L=0.6m，∠A=30°．一束光線在紙面內(nèi)從O點(diǎn)射入棱鏡，光線的入射角為
60°．求：
（1）該光線從O點(diǎn)射入棱鏡后的折射角；
（2）光從O點(diǎn)射入經(jīng)AC反射到BC上所需時(shí)間．
分析：（1）先根據(jù)折射定律求出光線射入AB面后的折射角．
（2）由幾何知識求出AC面上的入射角，與臨界角比較，判斷能否發(fā)生全反射，再畫出光路圖．
解答：解：（1）光線射向AB面的入射角i=45°，由折射定律有：
n=
sini
sinr

3
=
sin60°
sinr

得：sinr=
1
2
，r=30°
（2）光線射向AC面的入射角θ1=90°-r=60°＞C，故發(fā)生全反射．
而θ2=θ1，故反射光線垂直于BC面從棱鏡射出，光路圖如下圖．

由幾何知識，光在三棱鏡中的路程：s=
1
2
L+（
1
2
L-
1
4
L）=
3
4
L=0.45m
v=
c
n
=
3×108
3
=
3
×108m/s
則t=
s
v
=15
3
×106s
答：（1）該光線從O點(diǎn)射入棱鏡后的折射角為30°；
（2）光從O點(diǎn)射入經(jīng)AC反射到BC上所需時(shí)間為15
3
×106s．
點(diǎn)評：本題考查幾何光學(xué)，掌握光的折射定律以及臨界角與折射率的大小關(guān)系，正確畫出光路圖是關(guān)鍵．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?南通一模）如圖所示，ABC是由折射率為
2
的某種透明物質(zhì)制成的直角三棱鏡橫截面（O為AB的中點(diǎn)），∠A=30°．一束光線在紙面內(nèi)從O點(diǎn)射入棱鏡，光線與AB面間的夾角為α．若不考慮光線在AB和BC面上的反射，則：
（1）若α=45°，請作出光路圖并標(biāo)明相應(yīng)角度．
（2）要使射入O點(diǎn)的光線能從AC面射出，夾角α（0°＜α＜90°）應(yīng)滿足什么條件？結(jié)果可用反三角函數(shù)表示．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，ABC是由折射率為2的某種透明物質(zhì)制成的直角三棱鏡橫截面（O為AB的中點(diǎn)），∠A=30°.一束光線在紙面內(nèi)從O點(diǎn)射入棱鏡，光線與AB面間的夾角為α.若不考慮光線在AB和BC面上的反射，則：

（1）若α=45°，請作出光路圖并標(biāo)明相應(yīng)角度.

（2）要使射入O點(diǎn)的光線能從AC面射出，夾角α（0°＜α＜90°＝應(yīng)滿足什么條件？結(jié)果可用反三角函數(shù)表示.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，ABC是由折射率為的某種透明物質(zhì)制成的直角三棱鏡橫截面（O為AB的中點(diǎn)），∠A=30°，則：

（1）平行光束以α=45°的入射角自AB邊折射進(jìn)入棱鏡后，請作出可能存在的典型光路圖．（垂直于界面的反射光線不必畫出）

（2）作圖分析并計(jì)算要使射入O點(diǎn)的光線能從AC面射出，夾角α（如圖所示）應(yīng)滿足什么條件？結(jié)果可用反三角函數(shù)表示。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（09年衡水中學(xué)調(diào)研）(8分)如圖所示，ABC是由折射率為的某種透明物質(zhì)制成的直角三棱鏡橫截面（O為AB的中點(diǎn)），∠A=30°，則：

（1）平行光束以α=45°的入射角自AB邊折射進(jìn)入棱鏡后，請作出可能存在的典型光路圖．（垂直于界面的反射光線不必畫出）

（2）作圖分析并計(jì)算要使射入O點(diǎn)的光線能從AC面射出，夾角α（如圖所示）應(yīng)滿足什么條件？結(jié)果可用反三角函數(shù)表示。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案