Question

如图所示，直角玻璃三棱镜ABC置于空气中，棱镜的折射率为n=2，∠A=60°．一细光束从AC的中点D垂直AC面入

如图所示，直角玻璃三棱镜ABC置于空气中，棱镜的折射率为n=2，∠A=60°．一细光束从AC的中点D垂直AC面入射，AD=a，求：①画出光路图并计算出光从棱镜第一次射入空气时的折射角；②光从进入棱镜到它第一次从棱镜中射出所经历的时间（光在真空中的传播速度为c）．

Answer 1

①光路如图所示             

i₁=60⁰，设玻璃对空气的临界角为C，则：sinC＝

1

n

＝

1

2

，C=45°，
i₁＞45⁰，发生全反射，
i₂=i₁-30°=30°＜C
由折射定律有

sinr

sini2

＝

2

，所以r=45°
②棱镜中的光速 v＝

c

n

，
所求时间 t＝

3 a

v

+

a

vcos300

解得：t＝

5 6 a

3c

答：
①画出光路图如图，光从棱镜第一次射入空气时的折射角是45°；
②光从进入棱镜到它第一次从棱镜中射出所经历的时间是

5 6 a

3c

．