问题
计算题
(10分)如图所示,玻璃棱镜ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成。一束频率f=2×1014Hz的单色细光束从AD面入射,在棱镜中的折射光线如图中ab所示,ab与AD面的夹角θ=600。已知光在真空中的速度c=3×108m/s,玻璃的折射率n=
,求:
(1)这束入射光线从AD面入射时的入射角多大?
(2)这束光在棱镜中的波长是多大?
(3)该束光线第一次从棱镜射出时的折射角。
答案
(1)i=600(2)5×10-7m(3)600。
(1)设光在AD面的入射角、折射角分别为i、r,则r=30°
据 得:
,
解得:i=600
(2)根据 得:
m/s=
×108m/s ≈1.73×108m/s
又由得:
m=5×10-7m
(3)光路如图所示,ab光线在AB面的入射角为45°
设玻璃的临界解为C,则
sin45°>,因此光线ab在AB面会发生全反射,没有光线从AB面射出。
光线射在CD面时的入射角:r′=r=30°
由 得光线从CD面射出的光线与法线的夹角:
即该束光线第一次应从棱镜CD面射出,折射角为600。
本题考查的是求解折射率,折射角等问题。熟练掌握相关关系,便可轻松解除此题。