问题
问答题
如图所示,是一个用折射率,n=1.6的透明介质做成的三棱柱的横截面图,其中∠A=60°,∠C=30°.现有一条光线从图中所示的位置垂直入射到棱镜的AB面上.试求:
(1)最终是否有光线从AC面射出.若有,请求出射出光线与AC面的夹角;若没有,请说明理由.
(2)请画出光线从AB面射入再从BC面射出的光路图,并求从BC射出的光线与BC面的夹角.

答案
(1)画出光路如图.
由临界角公式sinC=
得,sinC=1 n
<sin60°,得C<60°.1 1.6
光线第一次射到AC面上时,入射角为60°,大于临界角C,将发生全反射.
由几何关系得,入射角i=30°,小于临界角,则光线在AB面上不发生全反射,有光线反射,反射角i′=30°,根据几何知识得知反射光线与AC垂直,则最终有光线从AC射出,射出光线与AC面的夹角为90°.
(2)光线射到BC面上入射角i=30°,由n=
得sinr sini
折射角sinr=nsin30°=1.6×0.5=0.8,得r=53°
则出射光线与BC面的夹角约为37°.
答:
(1)有光线从AC面射出,跟AC面的夹角为90°.
(2)从BC面出射的光线跟BC面的夹角约为37°.