Question

一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30°，斜边AB=a，棱镜材料的折射率为n= ．在此截面所在的平面内，一

一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30°，斜边AB=a，棱镜材料的折射率为n= ．在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜。画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况)。

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Answer 1

（1）光线射入棱镜位置如下图所示 出射点在AB边上离A点 的位置。 （2）光线射入棱镜位置如下图所示 出射点在BC边上离B点 的位置。

设入射角为i，折射角为r，由折射定律得 由已知条件及①式得r=30°如果入射光线在法线的右侧，光路图如图(1)所示。 设出射点为F，由几何。系可得 。           ③ 即出射点在AB边上离A点 的位置。 如果入射光线在法线的左侧，光路图如图(2)所示。 设折射光线与AB的交点为D。 由几何关系可知，在D点的入射角 =60°。   ④ 设全反射的临界角为 ，则 。    ⑤ 由⑤和已知条件得 .⑥因此，光在D点全反射。设此光线的出射点为E，由几何关系得 .⑦ .⑧联立③⑦⑧式得 .即出射点在BC边上离B点 的位置。