问题 问答题

如图所示,截面为直角三角形的玻璃棱镜置于真空中,已知∠A=60°,∠C=90°;一束极细的光于AC边的中点F处垂直AC面入射,AC=2

6
cm,玻璃的折射率为n=
2
,光在真空的速度为c=3.0×108m/s 求:

(1)光从玻璃射向真空时,发生全反射时的临界角.

(2)借助作图工具画出光在玻璃中传播的光路示意图,并标出光从棱镜射入真空时的折射角(不考虑光线在AC面反射和在AB面上第二次反射情况);

(3)从BC面射出的光在棱镜中传播的时间.

答案

(1)由SinC=

1
n
得:C=45°

即光从玻璃射向真空时,发生全反射时的临界角C=45°.

(2)光在AB面入射角为60°,发生全反射;在BC面入射角为30°,同时发生反射和折射,画出光路图,如图 

标出光从棱镜射入空气时的折射角分别为45°

(3)光在玻璃中的速度为:v=

c
n

由数学知识得:

.
DE
=2
2
cm,
.
FD
=3
2
cm

光线由O点到E点所需的时间t为:t=

.
FD
+
.
DE
v
=
5
2
×10-2
108
2
=3.3×10-10s

即从BC面射出的光在棱镜中传播的时间为3.3×10-10s.

判断题
单项选择题 A1/A2型题