Question

如圖所示，ABC是三棱鏡的一個截面，其折射率為n=1.5．現(xiàn)有一細(xì)束平行于截面的光線沿MN方向射到棱鏡的AB面上的N點，AN=NB=2cm，入射角的大小為i，且sini=0.75．已知真空中的光速c=3.0×10⁸m/s，求：                        

①光在棱鏡中傳播的速率；                                                                                            

②此束光進(jìn)入棱鏡后從棱鏡射出的方向和位置．（不考慮AB面的反射．                              

                                                                                        

                                                                                                                                      

Answer 1

①光在棱鏡中傳播的速率為 v==2×10⁸m/s

②由題光在AB面上入射角的正弦sini=sinθ₁=0.75，由折射定律得

   n=

得：sinr==0.5，得r=30°

由幾何關(guān)系得，光線在BC面上的入射角θ=45°

設(shè)臨界角為C，則由sinC=得

   sinC=＜

可知C＜45°

則光線在BC面的入射角θ＞C

故光線在BC面上發(fā)生全反射后，根據(jù)幾何知識和反射定律得知，光線垂直AC面射出棱鏡．

由圖可知，出射點到A的距離為：cm

答：①光在棱鏡中傳播的速率是2×10⁸m/s，

②此束光線射出棱鏡后的方向垂直AC面，出射點到A的距離為cm．