已知玻璃对某种单色光的折射率n=
,现使一束该种单色光沿如图所示方向射到三棱镜的AB面上,最后从棱镜射出.假设光在行进过程中有折射光线存在时不考虑反射问题,则2
(1)在原图中画出该光束在棱镜中的光路图,
(2)求光射出棱镜时的折射角.(结果可用反三角函数表示.)
(已知一组可能使用的三角函数近似值sin10°=0.17 sin20°=0.34 sin40°=0.64 sin50°=0.77)
(1)画出光路图如图所示.
(2)设临界角为C,则sinC=
=1 n
,解得,C=45°1 2
由折射定律得:sinθ=
=sin45° n 1 2
故θ=30°.
由几何知识得 α=40°<C
即该束光在玻璃中的折射光线与平行,故它在玻璃中的折射光线一定射到AC面,而射到AC面的入射角小于全反射的临界角,故不发生全反射,从AC面射出.如图所示.
由n=
得,故sinβ=nsin40°=0.64sinβ sinα
≈0.905)2
∴β=sin-10.64
=sin-10.905 2
答:
(1)画出光路图如图所示.
(2)光射出棱镜时的折射角为sin-10.905.